Enseignante-chercheuse au départe­ment d’ingénierie mécanique à Rober­val, Julie Marteau est égale­ment respon­s­able de la fil­ière Matéri­aux et inno­va­tions tech­nologiques dont un des objec­tifs prin­ci­paux réside dans l’accompagnement au développe­ment de matéri­aux et procédés innovants. 

Une fil­ière qui a égale­ment pour objec­tifs la recherche de solu­tions tech­niques aux dif­férents modes de dégra­da­tion des matéri­aux selon les durées de vie visées et la maîtrise du choix des matéri­aux et procédés en ten­ant compte des con­traintes tech­niques, économiques et envi­ron­nemen­tales afin de con­cevoir des pro­duits innovants. 

Julie Marteau mène des recherch­es autour de deux axes prin­ci­paux. « Le pre­mier porte sur la car­ac­téri­sa­tion des rela­tions entre la microstruc­ture et les pro­priétés mécaniques locales d’un matéri­au. Autrement dit, dif­férentes tech­niques de car­ac­téri­sa­tion expéri­men­tale sont cou­plées pour inves­tiguer l’impact de l’utilisation d’un procédé spé­ci­fique ou encore les effets de sol­lic­i­ta­tions mécaniques. Il s’agit d’étudier non seule­ment la sur­face mais aus­si le cœur du matéri­au. Le sec­ond con­cerne la com­préhen­sion d’une fonc­tion­nal­ité, au sens large, grâce à la car­ac­téri­sa­tion de la topogra­phie d’un matéri­au don­né », précise-t-elle. 

Des recherch­es visant notam­ment à com­pren­dre la syn­ergie des phénomènes locaux afin d’aboutir à un pro­duit doté de la fonc­tion­nal­ité ciblée. Des thé­ma­tiques de recherche qui intéressent nom­bre de parte­naires académiques et indus­triels. On compte ain­si par­mi les parte­naires le Cetim, Raile­ni­um mais aus­si des entre­pris­es comme Arcelor­Mit­tal, Air­bus, la RATP ou encore BritishSteel. 

Par­mi les pro­jets con­sacrés aux inter­re­la­tions entre la microstruc­ture et les pro­priétés mécaniques d’un matéri­au ? « Par exem­ple, une thèse, dans le cadre de FuseMet­al, un lab­o­ra­toire com­mun entre Rober­val et Arcelor­Mit­tal, sur la descrip­tion de la microstruc­ture générée par le soudage de tôles afin de com­pren­dre en quoi cela va mod­i­fi­er les matéri­aux de base et com­ment ces derniers vont se com­porter en matière de pro­priétés mécaniques après soudure pour voir com­ment le com­porte­ment du matéri­au évolue après soudure. Dans ce cas pré­cis, il s’agit d’aboutir à un matéri­au d’une grande exi­gence mécanique et d’une cer­taine légèreté afin de réduire le poids des véhicules. On tra­vaille égale­ment sur la prob­lé­ma­tique des sol­lic­i­ta­tions mécaniques. Nous avons, par exem­ple, exam­iné l’évolution de la microstruc­ture de rails prélevés sur des voies fer­rées, après de nom­breux pas­sages de trains. Cela nous per­met de com­pren­dre, puis de prédire les proces­sus d’usure avec tou­jours, en arrière-plan, l’objectif d’assurer au matéri­au la plus longue durée de vie pos­si­ble. Enfin, un pro­jet mené en parte­nar­i­at avec le Cetim et soutenu par la Région, dans lequel une thèse est en cours, est con­sacré à l’influence d’un nou­veau procédé de fab­ri­ca­tion addi­tive de friction/malaxage sur la microstruc­ture. Il s’agit d’imprimer dif­férentes pièces dans un alliage de titane en faisant vari­er les paramètres du procédé afin de com­pren­dre l’impact de ces vari­a­tions sur la microstruc­ture générée et faire le lien avec les pro­priétés mécaniques résul­tantes. Ce nou­veau procédé appar­tient à la famille de la fab­ri­ca­tion addi­tive mais repose sur un dépôt à l’état solide, ce qui per­met un dépôt rapi­de et donc une meilleure rentabil­ité », explique Julie Marteau. 

D’autres pro­jets con­cer­nent essen­tielle­ment la topogra­phie de sur­face tou­jours en faisant un lien avec une fonc­tion­nal­ité. « Il s’agit dans ce cas de fig­ure d’analyser par exem­ple l’effet d’un traite­ment de sur­face tel un grenail­lage ou un cer­tain polis­sage sur l’état de sur­face et d’en étudi­er les con­séquences sur une fonc­tion­nal­ité don­née. Cela peut être une évo­lu­tion de l’état de dureté du matéri­au, de sa bril­lance », assure-t-elle. 

Par­mi les pro­jets liés à cette prob­lé­ma­tique pré­cisé­ment ? « Nous avons un pro­jet de tracéolo­gie appliquée à l’archéologie avec le[s mem­bres du] Muséum nation­al d’Histoire naturelle où il s’agit de les accom­pa­g­n­er dans l’identification de l’usure de cer­tains out­ils préhis­toriques en silex : com­ment l’outil en ques­tion a pu être ou non util­isé, dans quelles con­di­tions… À eux par la suite de traduire les résul­tats : util­i­sa­tions, gestes… pour enrichir notre com­préhen­sion de l’époque préhis­torique. Nous avons égale­ment un pro­jet, mené en parte­nar­i­at avec le Cetim, qui porte sur la qual­i­fi­ca­tion et la quan­tifi­ca­tion des faciès d’usure par grip­page », conclut-elle. 

Enfin, une thèse sur l’évaluation envi­ron­nemen­tale de la mise en œuvre et de l’industrialisation des procédés de fab­ri­ca­tion addi­tive, codirigée par Julie Marteau, Benoît Eynard et Raoud­ha Gaha Elka­mel a débuté récemment.

MSD