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Mécanique Physique et Interfaces (MPI)

Responsable

Frédéric Christien
frederic.christien@mines-stetienne.fr
Tél. : 04 77 42 00 18

Les activités du département MPI sont organisées autour des trois thématiques suivantes :

  • Endommagement sous environnement agressif
  • Matériaux pour le design et la création industrielle
  • Chimie des surfaces et des interfaces

Endommagement sous environnement agressif

Nous étudions la corrosion sous contrainte, la fragilisation par l’hydrogène et la fatigue-corrosion des matériaux métalliques. Notre démarche, principalement expérimentale, vise à comprendre les mécanismes d’endommagement en associant des compétences de métallurgie physique, de mécanique et d’électrochimie.

Moyens

  • Essais mécaniques en environnement électrochimique contrôlé,
  • Caractérisations par MEB, MET, EBSD, AFM/SKPFM, Auger/XPS, diffraction et tomographie X, perméation électrochimique de l’hydrogène, thermodésorption,
  • Modélisation par éléments finis.

Thèses

Corrosion sous contrainte et fragilisation par l’hydrogène d’aciers inoxydables martensitiques pour applications aéronautiques. Jolan Bestautte, 2018-2021.

Rôle des cavités dans la fragilisation par l’hydrogène d’un acier de fonderie. Ahmed Yaktiti, 2018-2021.

Etude des mécanismes de corrosion sous contrainte des alliages 600/690 en milieu secondaire des réacteurs REP en présence de plomb et de soufre. Jihane Ben Mohamed, 2018-2021.

Influence de la teneur en hydrogène dans le Gaz Naturel sur la sensibilité à la fragilisation par l’hydrogène d’aciers faiblement alliés pour le transport de gaz à haute pression. Hamza Ez-Zaki, 2017-2020.​

Publications récentes

SKPFM Study of Hydrogen in a Two Phase Material. Experiments and Modelling. Tohme, E.; Barnier, V.; Christien, F.; Bosch, C.; Wolski, K.; Zamanzade, M. International Journal of Hydrogen Energy 2019, 44 (33), 18597–18605. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.05.177

Austenite By-Passing in a Stainless Steel Obtained from Laser Melting Additive Manufacturing. Alnajjar, M.; Christien, F.; Wolski, K.; Bosch, C. Evidence of . Additive Manufacturing 2019, 25, 187–195. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.004

Coupled Hydrogen and Phosphorous Induced Initiation of Internal Cracks in a Large 18MnNiMo5 Component. Sezgin, J.-G.; Bosch, C.; Montouchet, A.; Perrin, G.; Atrens, A.; Wolski, K. Engineering Failure Analysis 2019, 104, 422–438. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2019.06.014

Partenaires accadémiques et industriels

LASIE/Univ. La Rochelle, Univ. Manchester, Consortium CorRTEx, LTDS/ENISE, IMN/Univ. Nantes, Institut de la Corrosion, IFPEN, CEA, Airbus, Framatome, SafeMetal, GE, GRT Gaz.

 

Matériaux pour le design et la création industrielle

 

Chimie des surfaces et des interfaces

Nous développons des méthodologies d’analyse chimique des surfaces et des interfaces par XPS, Auger et MET. Ces méthodologies sont mises au service des études de corrosion, ségrégation, réactivité et fonctionnalisation de surface.

​Moyens

  • Spectromètre Auger/XPS équipé de fractureurs in-situ et d’une platine chauffante,
  • Microscopie en transmission.

Thèses

Analyses et quantifications de la ségrégation intergranulaire dans l’acier de cuve 16MND5 en fonction de différents états métallurgiques et conditions de vieillissement, en lien avec les propriétés mécaniques. Chih-Ying Vivienne Hsu, 2018-2021.

Publications récentes

Investigation of the Dependence of Phosphorus Segregation on Grain Boundary Structure in Fe-P-C Alloy: Сross Comparison between Atom Probe Tomography and Auger Electron Spectroscopy. Akhatova, A.; Christien, F.; Barnier, V.; Radiguet, B.; Cadel, E.; Cuvilly, F.; Pareige, P. Applied Surface Science 2019, 463, 203–210. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.08.085.

Dynamics of Carbon Diffusion and Segregation through Nickel Catalyst, Investigated by in Situ XPS, during Growth of Nitrogen Doped Graphene. Bleu, Y.; Barnier, V.; Christien, F.; Bourquard, F.; Loir, A.-S.; Garrelie, F.; Donnet, C. Carbon 2019, 155, 410–420. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.08.084.

Ab Initio Investigation of Phosphorus and Hydrogen Co-Segregation and Embrittlement in α-Fe Twin Boundaries. Schuler, T.; Christien, F.; Ganster, P.; Wolski, K. Applied Surface Science 2019. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.04.025.

Partenaires accadémiques et industriels

LaHC/Univ. Jean Monnet, IMN/Univ. Nantes, EDF Lab, Framatome.

 

Membres du département

Frederic CHRISTIEN Responsable du département MPI (SMS) ResearchGate
Michella ALNAJJAR Doctorant - Chercheur en formation
Vincent BARNIER Ingénieur de recherche CNRS (responsable de la plateforme CMS) ResearchGate
Jean-François BASSEREAU Professeur
Jihane BEN-MOHAMED Doctorante
Jolan BESTAUTTE Doctorant - Chercheur en formation
Gilles BLANC Responsable Métallographie
Cédric BOSCH Enseignant-chercheur
Max BOUDES Technicien de laboratoire
Renée CHARRIERE Enseignant-chercheur HAL ResearchGate Thèses en Ligne
Hamza EZ-ZAKI Doctorant - Chercheur en formation
Jenny FAUCHEU Enseignant-chercheur ResearchGate Scopus Author ID
Yoann GARNIER Technicien de laboratoire
Rodrigo GIMENES-ALVES-COUTO Doctorant - Chercheur en formation
Chih-Ying HSU 14
Baptiste MENU Doctorant
Cindy PERALLE Doctorant - Chercheur en formation
Jérôme QUARTANA Enseignant-chercheur (conception industrielle numérique)
Claire ROUME Technicienne de laboratoire
Josephine SCHMITT Doctorante
Jacques STOLARZ Chargé de recherche ResearchGate
Elia TOHME Doctorant
Ahmed YAKTITI -
Mohammad ZAMANZADE Maitre Assistant

Sciences des Matériaux et des Structures