Modélisation de la convection au cours des changements de phase liquide-solide : effet d'un champ magnétique

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

modélisation numérique, projection thermique, transitions de phases

Mots-clés

équilibre solide-liquide - Thèses et écrits académiques,

Géomagnétisme - Thèses et écrits académiques,

Alliages - Thèses et écrits académiques

Les principaux phénomènes physiques de transport par convection à la base de la formation des macros ségrégations lors d'un processus à changement de phase liquide solide (notamment au cours de la solidification des alliages métalliques) sont présentés. A l'échelle microscopique, il s'agit de la micro ségrégation résultant du rejet de solutés dans la phase liquide et de la diffusion dans la phase solide. À l'échelle macroscopique, les espèces chimiques ainsi rejetées sont transportées dans la pièce sous l'effet des mouvements de convection dans la phase liquide. Ces mouvements de convection sont causés par les gradients de masse volumique, eux-mêmes générés par les gradients de température et de concentration en solutés. C'est cette convection thermo-solutale qui donne naissance aux macros ségrégations, hétérogénéités de concentration à l'échelle de la pièce ou du lingot de fonderie, qui vont affecter diverses propriétés (mécaniques, chimiques…) en service ou lors de transformations ultérieures. D'autre part, l'effet de stabilisation par champ magnétique est examiné. Les phénomènes d'instabilités causés par les transports convectifs sont illustrés et décrits numériquement dans le travail présenté.