L’ICMPE et le laboratoire de métallurgie structurale à ChimieParis Tech proposent un stage M1 ou M2 sur le développement durable d’alliages métalliques. Le sujet porte plus particulièrement sur l’étude d’une nouvelle méthode de recyclage.

Contexte et objectifs :

Afin de limiter le réchauffement climatique, il est nécessaire de diminuer les émissions globales de gaz à effet de serre (GES) anthropiques. Dans cette optique, l’Union Européenne s’est fixée un objectif ambitieux de réduction des émissions de GES d’au moins 40 % en 2030 (par rapport aux niveaux de 1990).

Afin d’atteindre l’objectif global de réduction, tout comme les autres secteurs, celui de la production de l’acier et des alliages métalliques doit drastiquement diminuer ses émissions, ce qui nécessite la mise en place d’un ensemble de mesures. L’une d’entre elles est le développement de nouvelles méthodes de recyclage. Actuellement, les alliages métalliques sont recyclés par re-fusion, ce qui diminue déjà nettement les émissions de CO2 par rapport à la production à partir de minerai.

Néanmoins, les émissions induites par les alliages recyclés ne sont pas négligeables et, l’étape de fusion étant largement la plus consommatrice en énergie, il serait utile de l’éviter. C’est l’intérêt des méthodes de recyclage par voie solide, qui consiste à extruder directement les chutes d’usinage, en évitant donc l’étape de re-fusion. Le recyclage par voie solide a donc un impact environnemental inférieur par rapport au recyclage classique.

Mais qu’en est-il des propriétés, en particulier mécaniques, des produits ainsi obtenus ? En effet, les chutes d’usinage sont significativement oxydées et cet oxygène n’est pas éliminé par le compactage par voie solide, contrairement à la re-fusion, ce qui pourrait avoir un impact néfaste sur les propriétés.

Description du stage

La finalité du projet est de déterminer si le recyclage direct permet d’obtenir des propriétés équivalentes à celles obtenues par re-fusion et, si ce n’est pas le cas, d’évaluer la différence.

Pour cela, la première étape, qui est l’objectif de ce stage, consiste à déterminer l’effet de l’O sur les propriétés mécaniques des matériaux issus du recyclage par extrusion. On se concentrera sur les alliages d’aluminium, dont des chutes d’usinage seront extrudées à l’université de Dortmund (Allemagne). Au cours du stage, les différentes missions de l’étudiant seront :

  • La mise en place d’un protocole de polissage des échantillons,
  • La participation aux caractérisations microstructurales axée sur l’oxygène (entre autre MEBcouplé à l’EDS et l’EBSD) et aux caractérisations mécaniques locales (indentation)
  • La comparaison des résultats entre les échantillons obtenus par extrusion et ceux de référence
  • La communication avec les différents partenaires du projet, dont l’université de Dortmund.

Profil

niveau master 1 ou 2, spécialité matériaux/métallurgie

Compétences requises

intérêt pour les problématiques environnementales, autonomie, rigueur, prise d’initiative, maîtrise de l’anglais

Durée

5 à 6 mois (début en mars ou avril 2021)

Lieu

ICMPE (Thiais, Ile de France). Des déplacements à Chimie ParisTech (Paris) sont à prévoir

Rémunération

Environ 550€/mois


Personnes à contacter :

Mathilde Laurent-Brocq (ICMPE)
Lola Lilensten (IRCP)