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Stage M2
Étude de la précipitation de la phase α2-Ti3Al dans les alliages à base de titane
Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 01/02/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire Environ 630 euros nets par mois
Contacts Contacts : Enrica Epifano, enrica.epifano@toulouse-inp.fr - Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr
Descriptif
La microstructure d’un alliage est le résultat d’une série de transformations de phases, dont la majorité se produisent à l’état solide. En dépit des progrès réalisés en matière de modélisation et de calcul ces dernières années, la prédiction de la nucléation et de la croissance d’une phase demeure un verrou. Les limites des simulations ne sont pas uniquement dues aux hypothèses des méthodes utilisées, mais aussi au manque de précision des données d’entrée nécessaires. Parmi ces données, les énergies d’interface solide-solide sont celles qui présentent les incertitudes les plus élevées.
Le projet ANR « ALTISSIMO » vise à combler cette lacune en développant un modèle permettant de décrire les énergies d’interface solide/solide en fonction de la température et de la composition. Ce modèle sera appliqué à un cas concret dans le domaine des matériaux pour l’aéronautique : la précipitation de la phase α2-Ti3Al dans les alliages à base de Ti. Pour cela, une série d’expériences sera réalisée sur des alliages modèles.
Le/la stagiaire sera pleinement intégré(e) au projet de recherche et aura l’opportunité de découvrir plusieurs techniques expérimentales, telles que la résistivité électrique, la diffraction des rayons X et la microscopie électronique (à balayage et en transmission). Les résultats expérimentaux seront ensuite confrontés à des simulations préliminaires de germination et de croissance réalisées avec le logiciel TC-PRISMA.
Les travaux de ce stage comprendront donc :
– Une analyse bibliographique du sujet d’étude ;
– Des traitements thermiques à réaliser sur des alliages modèles.
- Une analyse expérimentale réalisée sur les alliages pour déterminer la fraction et la composition de la phase α2-Ti3Al. Cette analyse comportera l’utilisation de plusieurs techniques expérimentales : diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique (MEB et MET) couplée à des analyses EDS et microsonde de Castaing.
- Des simulations de germination et croissance à l’aide du logiciel TC-PRISMA.
Ce stage permettra au/à la stagiaire d’acquérir des compétences en caractérisation multi-techniques des matériaux, ainsi qu’en analyse et modélisation des transformation de phases. Une poursuite en doctorat pourra être envisagée à l’issue du stage.
Contexte du projet
Le CIRIMAT compte environ 240 personnes dont un peu plus de 100 permanents.
Il mène des recherches pluridisciplinaires sur les grandes familles de matériaux (métaux, alliages, céramiques, polymères, composites, multimatériaux) sous forme de poudres, films minces, revêtements, pièces massives, depuis leur conception jusqu’à leur comportement en service.
Ces recherches, fondamentales et appliquées, s’inscrivent dans le cadre de problématiques à fort impact industriel et sociétal (aéronautique, spatial, énergie, santé.).
Profil
Connaissance science des matériaux, chimie ou physique. Français ou anglais.
Modalités de candidature
Date limite pour postuler 30/10/2026
Envoyer CV, relevé de notes et lettre de motivation à : enrica.epifano@toulouse-inp.fr moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr
Stage M2
Study of α2-Ti3Al Phase Precipitation in Titanium-Based Alloys
Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 01/02/2027 , Contract duration : 6 months
Employer Toulouse-INP
Salary Environ 630 euros nets par mois
Contact Contacts : Enrica Epifano, enrica.epifano@toulouse-inp.fr - Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr
Project description
The microstructure of an alloy results from a series of phase transformations, most of which occur in the solid state. Despite the progress made in modeling and computational methods in recent years, predicting the nucleation, growth, and morphology of precipitated phases remains a major challenge. The limitations of simulations are not only related to the assumptions underlying the methods used, but also to the lack of accuracy of the required input data. Among these data, solid–solid interfacial energies are those associated with the highest uncertainties.
The ANR project ’ALTISSIMO’ aims to address this gap by developing a semi-empirical model to predict solid/solid interfacial energies. This model will be applied to a specific case in the field of aerospace materials : the precipitation of the α2-Ti3Al phase in Ti-based alloys.
The intern will be fully integrated into the research project and will have the opportunity to acquire hands-on experience in a range of experimental techniques, including electrical resistivity measurements, X-ray diffraction (XRD), and electron microscopy, namely scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The experimental results will subsequently be compared with preliminary simulations of nucleation and growth performed using the TC-PRISMA software.
The work carried out during the internship will include :
- A literature review of the research topic ;
- Heat treatments performed on model alloys ;
- Experimental characterization of the alloys to determine the volume fraction and chemical composition of the α2-Ti3Al phase. This characterization will involve several complementary experimental techniques, including X-ray diffraction (XRD), scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM), coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and electron probe microanalysis (EPMA, Castaing microprobe) ;
- Nucleation and growth simulations using the TC-PRISMA software.
This internship will provide the student with the opportunity to develop expertise in multi-technique materials characterization, as well as in the analysis and modelling of phase transformations. The possibility of pursuing a PhD following the internship may also be considered.
Work context
CIRIMAT has about 240 researchers, including just over 100 permanent staff.
The laboratory conducts multidisciplinary research on major classes of materials (metals, alloys, ceramics, polymers, composites, multimaterials) in the form of powders, thin films, coatings, and bulk pieces, from their design to their in-service behavior.
Both fundamental and applied research are carried out within the laboratory, addressing issues with strong industrial and societal impact (aeronautics, space, energy, health, etc.).
Applicant’s profile
Background in materials science, chemistry or physics. Fluency in French or English.
How to apply
Application deadline 30/10/2026
Please send CV, academic transcript and a motivation letter to : enrica.epifano@toulouse-inp.fr moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr
