Lacunes surabondantes dans les systèmes métal-hydrogène et endommagement des joints de grains : simulations atomiques

Résumé
Ce travail porte sur la modélisation de la perte de cohésion des joints de grains dans Al par ségrégation massive d'hydrogène (H). Nous tentons de poser simplement ce problème dans le contexte très « multi-échelle » de l'endommagement par H de matériaux ductiles : les alliages métalliques cubiques à faces centrées. En se référant aux calculs ab initio de la littérature, il est montré que la ségrégation de H seul ne permet pas de rendre compte de la décohésion observée expérimentalement. Un ingrédient microscopique supplémentaire doit être considéré. Nous proposons de prendre en compte la formation de lacunes surabondantes au niveau des joints (reconstruction des joints induite par H). Pour tester cette hypothèse, des méthodes de simulation à l'échelle atomique sont développées : Monte Carlo, pour le problème des lacunes dans le joint, et Dynamique Moléculaire contrainte, pour la propagation de fissures.