Dans de nombreuses applications, des matériaux de structure métalliques sont en contact avec de l’hydrogène qui va pénétrer dans le métal, dégrader ses propriétés mécaniques, et parfois conduire à la rupture du matériau. Les mécanismes de fragilisation par l’hydrogène ont été très étudiés par le passé [1-2]. Ces phénomènes sont complexes, multi-échelles, et souvent en interactions les uns avec les autres, ce qui rend difficile le développement d’un modèle prédictif quantitatif global.
Mon projet de thèse s’intéresse à la ségrégation de l’hydrogène aux joints de grains qui est un des mécanismes de fragilisation observé. L’objectif est de modéliser la cinétique de ségrégation de l’hydrogène dans un polycristal en partant de l’échelle atomique, ce qui implique de trouver les structures d’équilibre de plusieurs joints de grains, d’identifier les sites de ségrégation de l’hydrogène, et de quantifier l’effet de chaque joint de grains sur le coefficient de diffusion de l’hydrogène.
Dans ce poster nous détaillerons la méthodologie employée et nous montrerons un premier calcul de ségrégation et de diffusion de l’hydrogène sur un joint de grains de Ni par dynamique moléculaire, ainsi que nos premiers résultats d’expériences de perméation d’hydrogène sur du Ni polycristallin [3].
Références :
[1] : Oriani et al, « The diffusion and trapping of hydrogen in steel », Acta Metallurgica, vol. 18, january 1970.
[2] : J. Li et al, « Antagonist effects of grain boundaries between the trapping process and the fast diffusion path in nickel bicrystals », Sci Rep 11, 15533 (2021).
[3] : J. Chêne, « La technique de perméation: historique et analyse critique », CEA/CNRS, CEFRACOR 2016.
Souhaitez-vous présenter une affiche ?Modélisation, Diffusion, Ségrégation, Perméation, Joints de grains, Fragilisation par l’hydrogène.