Étude multi-échelle de la solidification, de la microstructure et du comportement mécanique des revêtements Zn-Al-Mg sur des tôles d'acier

Depuis leur développement à la fin du XXe siècle, les revêtements Zn-Al-Mg occupent une place croissante parmi les solutions de protection contre la corrosion de l'acier, aux côtés d'autres revêtements riches en zinc proposés par l'industrie de la galvanisation. La diversité des microstructures obtenues, résultant de variations de composition, de paramètres de fabrication et de caractéristiques du substrat, soulève de nombreuses questions non résolues concernant leur comportement mécanique, un aspect crucial pour optimiser à la fois la formabilité lors de la fabrication et la performance en service. Cette recherche de doctorat contribue à approfondir la compréhension d'un revêtement trempé à chaud Zn + 5% Al + <1% Mg (en poids) en étudiant sa microstructure et sa réponse mécanique au cours des étapes clés de son traitement et de son application, via une combinaison d'approches méthodologiques et comparatives à différentes échelles. L'étude comprend des simulations de solidification dendritique par la méthode du champ de phase, la caractérisation microstructurale et mécanique du revêtement avant et après le laminage "skin-pass", ainsi que des simulations par éléments finis de son comportement en déformation en utilisant de modèles de plasticité cristalline. Les contributions originales incluent l'identification et la quantification des mécanismes de déformation et d'endommagement aux échelles des grains et des eutectiques ; la déduction de relations entre la fissuration, la topographie, la ségrégation des solutés et l'orientation cristalline des différentes phases ; l'extension d'un modèle de maclage localisé à une forme multivariante ; ainsi qu'une évaluation comparative de l'évolution microstructurale et de la réponse mécanique entre les revêtements avec et sans "skin-pass", confirmant une résistance accrue à la fissuration de ces premiers sous sollicitation en traction dans le plan du revêtement.