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Une chaire industrielle sur l’optimisation des microstructures et propriétés mécaniques d’alliages aéronautiques

Mines ParisTech, Safran, le CNRS, l’ISAE-Ensma, l’Université de Poitiers, Armines et l’ANR lancent la Chaire industrielle ANR Topaze sur l’optimisation des microstructures et propriétés mécaniques d’alliages aéronautiques.

11.02.2020

La Chaire ANR Topaze succède à la Chaire ANR Opale (2015-2020), couronnée de succès : 8 prix et distinctions, 102 publications et communications scientifiques. Elle mobilise les mêmes partenaires et leurs compétences complémentaires. © Safran

La nouvelle Chaire Topaze participe, grâce à la performance des matériaux, à l’optimisation du rendement des moteurs d’avion et à la réduction de leur impact sur l’environnement, un enjeu stratégique pour Safran, et l’ensemble du secteur du transport aérien.

La hausse du rendement d’un turboréacteur est possible grâce à l’élévation de sa température de fonctionnement. Ceci implique que les matériaux désormais utilisés (de nouveaux superalliages polycristallins base nickel 𝛾𝛾’ capables d’atteindre de plus hautes températures en service) bénéficient d’une tenue mécanique à chaud sans cesse maitrisée et améliorée pour résister aux contraintes et garantir la durabilité des pièces du moteur.

La Chaire ANR Topaze succède à la Chaire ANR Opale (2015-2020), couronnée de succès : 8 prix et distinctions, 102 publications et communications scientifiques. Elle mobilise les mêmes partenaires et leurs compétences complémentaires. Le groupe de recherche ainsi constitué accompagne Safran dans la conception et la fabrication de pièces métalliques tournantes, en particulier pour les moteurs de nouvelle génération, dont le rendement est supérieur de 15% par rapport à la précédente génération de moteur d’avion.

En 2019 est créé le laboratoire commun Safran-MINES ParisTech-CNRS Opale pour pérenniser le partenariat établi. La Chaire Topaze, sélectionnée par l’ANR la même année à l’issue d’un processus compétitif, se déroulera dans ce contexte.

Dans le cadre du programme Chaires industrielles, l’ANR cofinance la Chaire à parts égales avec le/les partenaire(s) industriel(s). Le budget total ainsi disponible dépasse 1,4 M €. Son programme de recherche se déroulera sur 5 ans et comporte 8 thèses.

Ce programme s’articule autour de deux axes, qui seront abordés à la fois sous l’angle de la connaissance fondamentale des mécanismes métallurgiques mis en jeu, et sous celui de la mise en oeuvre industrielle de ces connaissances :

  1. L’évolution de la microstructure au cours des opérations de mise en forme (forgeage, traitements thermiques) ;
  2. L’impact de la microstructure sur la tenue en service.

Ce projet réunit les compétences de :

  • Centre de mise en forme des matériaux (Cemef, MINES ParisTech/CNRS) concernant l’impact du procédé de mise en forme sur la microstructure ;
  • L’Institut P’ (CNRS – ISAE-ENSMA – Université de Poitiers) pour l’impact de la microstructure sur les propriétés mécaniques et la durabilité en service ;
  • Safran Tech, le centre de Recherche & Technologies du Groupe pleinement impliqué dans le développement des matériaux innovants.

« La méthodologie développée et les connaissances capitalisées précédemment par les différents partenaires vont nous permettre de progresser encore sur de nouveaux superalliages, de comprendre et d’expliquer des phénomènes métallurgiques inconnus et d’accompagner l’industriel dans son savoir-faire pour optimiser ses systèmes » précisent Nathalie Bozzolo (Cemef MINES ParisTech), titulaire de la Chaire et Patrick Villechaise (Institut P’), co-titulaire.

« Fort de la confiance de l’ANR et du succès de la Chaire Opale, cette nouvelle Chaire va permettre à Safran de repousser encore plus loin les limites d’emploi des matériaux pour les disques de turbines haute température. La maîtrise de ces matériaux est un point clef de notre souveraineté dans les développements civils et militaires du futur », ajoute Stéphane Cueille, Directeur R&T et Innovation de Safran.

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Un commentaire

  • bdd13
    bdd13

    Tout cela ne me met pas spécialement en joie. C’est comme si on disait que l’avenir de l’automobile réside dans le moteur thermique qu’on va faire évoluer sur sa structure pour qu’il consomme moins. Nous ne sommes pas dans la rupture techno, mais dans l’asymptote d’une technique ancienne.
    Ce qui veut bien dire qu’au cœur de nos instituts les plus brillants, on continue de plancher sur la génération « fossiles ». Dont acte.
    Mais le message sous-tendu est bien que la rupture n’est pas pour demain.
    C’est en tout cas ce que je retiens de cette information…

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