Soutenance de doctorat de Sami Mahmoud

Étude numérique de la diffusion des défauts ponctuels dans les alliages de nickel

Grâce à sa grande polyvalence, le nickel est très utilisé en industrie sous forme pure ou plus fréquemment en alliages. Ces métaux possèdent plusieurs bonnes caractéristiques physiques telles que la grande solidité mécanique, la faible expansion à haute température ainsi que la résistance à la corrosion impliquant une utilisation intensive dans plusieurs domaines industriels tels que l’aérospatial, la construction des voitures, les tubes conducteurs dans les centrales nucléaires et même pour des composants électroniques. L’étude de la diffusion des défauts ponctuels dans les alliages à base de nickel est en pleine effervescence, et ce puisque ça affecte directement leurs propriétés bénéfiques. Dans cette thèse, nous décrivons en détail la cinétique de ces défauts dans le nickel et ses alliages en utilisant la méthode ART cinétique qui est une méthode Monte Carlo cinétique hors réseau avec construction du catalogue à la volée. Nous décrivons en détail la surface d’énergie potentielle pour ces défauts dans le nickel pur. Nos résultats montrent des mécanismes de diffusion complexes même pour des défauts aussi simples que des petits amas lacunaires ou d’interstitiels. Nous avons aussi étudié des alliages ordonnés de nickel avec une lacune et interstitiel ce qui nous a permis de comprendre que ses défauts peuvent entrainer une évolution structurelle de tels alliages les poussant ainsi vers une phase désordonnée. Nous avons également examiné la diffusion des lacunes dans l’alliage NiFe ce qui nous a permis d’explorer le comportement diffusif exacte de ce défaut dépendamment de la composition chimique de son entourage immédiat de ses premiers voisins.