Le CNRS, l’Université de Lorraine et Framatome s’associent pour optimiser les gros composants des centrales nucléaires

Le CNRS, l’Université de Lorraine et Framatome viennent d’inaugurer au salon VivaTech le laboratoire commun SISLAB dédié à l’étude des variations de composition chimique dans les lingots d’acier, utilisés notamment pour forger des gros composants de centrales nucléaires.

Lors de la solidification des lingots métalliques, des hétérogénéités locales, appelées ségrégations chimiques, peuvent se former à différentes échelles. Bien que la fabrication de ces pièces forgées (cuve de réacteur, générateur de vapeur…) atténue ces variations, ces dernières peuvent influencer la structure et les propriétés des matériaux. Pour y remédier, les équipes de recherche du CNRS et de l’Université de Lorraine, au sein de l’Institut Jean Lamour1 , spécialisé dans la science des matériaux, et celles de Framatome unissent leurs expertises. Leur approche ? Combiner des analyses chimiques et des simulations numériques afin de mieux comprendre la formation des grains qui constituent l’acier solidifié, les écoulements de liquide pendant la solidification et l’impact de la composition des alliages sur ces phénomènes.

Les objectifs de ce partenariat ? Comprendre et contrôler ces hétérogénéités locales pour produire des lingots plus homogènes, améliorer la prédictibilité des modèles numériques industriels et renforcer la maîtrise des propriétés mécaniques des pièces forgées en acier faiblement allié. Il s’agit in fine de garantir des composants nucléaires toujours plus sûrs et performants.

« Depuis 2012, le CNRS et Framatome collaborent pour relever des défis industriels majeurs. Avec le Labcom SISLAB, nos équipes de l’Institut Jean Lamour et les experts de Framatome unissent leurs forces pour comprendre et maîtriser les ségrégations chimiques dans les lingots d’acier, un enjeu clé pour la fiabilité des composants nucléaires. Cette alliance entre science des matériaux et expertise industrielle montre une fois de plus que la recherche partenariale est un accélérateur d’innovation. » déclare Mehdi Gmar, directeur général délégué à l’innovation du CNRS.

« La sûreté, la sécurité et la qualité sont les priorités de Framatome et le futur l’une de nos valeurs. Dans un contexte de croissance soutenue de l’énergie nucléaire dans le monde, ce nouveau laboratoire SISLAB est un signal fort envoyé à nos clients : pour leur apporter des solutions industrielles sûres, fiables, performantes et innovantes, respectant les meilleurs standards, nous repoussons toujours plus loin notre niveau d’expertise, en partenariat avec les meilleurs spécialistes. Sur ce sujet des matériaux, Framatome est ravie, aux côtés de ses partenaires CNRS et Université de Lorraine, d’ouvrir cette coopération au travers de la création de ce laboratoire commun SISLAB. » souligne Gilles Perrin, directeur scientifique de Framatome.

« Les matériaux font partis des six défis sociétaux de notre Initiative d’Excellence Lorraine (I-SITE Lorraine). La signature de ce laboratoire commun montre le véritable impact de la recherche académique sur le monde socio-économique et sur la société par l'innovation. » commente Alain Hehn, vice-président du Conseil scientifique à l’Université de Lorraine.

« Les progrès en caractérisation expérimentale et en modélisation numérique permettent aujourd'hui de mieux comprendre la structure des matériaux industriels — une dynamique au cœur de notre laboratoire commun, où défis industriels et grandes questions scientifiques se nourrissent mutuellement. » appuie Miha Založnik, chercheur CNRS à l’Institut Jean Lamour et directeur du SISLAB.
 

• 1Sous la co-tutelle du CNRS et de l’Université de Lorraine.