Mécanismes d’absorption-désorption de l’hydrogène et fragilisation par l’hydrogène dans les matériaux métalliques
Situé au Sart-Tilman à Liège (Belgique), le CRM Group est un centre de recherche industriel rassemblant 280 chercheurs et techniciens. Les activités R&D du CRM Group, dédiées à l’industrie de l’acier, des produits et des revêtements métalliques, ont pour objectif de faire le lien entre les développements scientifiques et l’industrialisation de nouveaux produits. Pour répondre à cet objectif, notre centre dispose d’une configuration unique alliant des équipements à l’échelle laboratoire ainsi que des installations pilotes permettant de simuler des conditions industrielles.
Thématique du stage / TFE
L’hydrogène est un élément de première importance dans le monde actuel. Candidat prometteur dans le cadre de la transition énergétique, l’hydrogène est scruté de toutes parts afin d’optimiser et de décarboner sa production et ses usages. Entre autres, les interactions entre hydrogène et matériaux métalliques sont investiguées. En effet, dans différents secteurs tels que les industries automobile, aéronautique ou encore du nucléaire, des phénomènes de fragilisation par l’hydrogène ont été rapportés. L’hydrogène, de par son omniprésence sous différentes formes et ses propriétés physiques spécifiques (petites taille et masse, entre autres), est capable de rentrer dans les métaux sous forme atomique et d’y diffuser aisément, afin de participer à / favoriser différents mécanismes d’endommagement. Qui plus est, plus la résistance mécanique du matériau est élevée, plus les phénomènes de fragilisation par l’hydrogène sont susceptibles d’avoir lieu, ce qui pose donc un souci majeur dans le développement de grades plus résistants.
Au CRM Group, un laboratoire est dédié à l’étude de ces phénomènes de fragilisation par l’hydrogène. Le métal est chargé artificiellement en hydrogène dans des conditions contrôlées (via des traitements thermiques ou par voie électrochimique) puis analysé de façon quantitative et qualitative. L’impact de l’hydrogène sur les propriétés mécaniques peut-être évalué également. La compréhension des mécanismes d’absorption et désorption de l’hydrogène constitue un point-clé, dans le but d’empêcher l’hydrogène de fragiliser le matériau.
Descriptifs des objectifs et tâches
Dans ce cadre, le stage vise à une meilleure compréhension des mécanismes d’absorption et de désorption de l’hydrogène lors de différents procédés, afin de mieux les contrôler, ainsi qu’au développement de techniques de caractérisation de l’hydrogène adéquates. Pour y parvenir, la quantité et la nature de l’hydrogène absorbé sont mis en relation avec les paramètres de chargement en hydrogène et la nature du matériau (état de surface, microstructure, revêtement).
En pratique, le / la stagiaire intégrera l’équipe de chercheurs et techniciens du service « Hydrogen & Electrochemistry » et sera amené à prendre en charge les tâches suivantes :
- Etude bibliographique
- Réalisation de manipulations expérimentales : chargements en hydrogène, mesure d’hydrogène, essais mécaniques,…
- Analyse et discussion des résultats entre eux et en regard de la littérature
- Synthèse et communication du travail sous forme de rapport et de présentation