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11/02/2020

MINES ParisTech, Safran, le CNRS, l'ISAE-ENSMA, l'Université de Poitiers, Armines et l'ANR lancent la Chaire industrielle ANR TOPAZE sur l'optimisation des microstructures et propriétés mécaniques d'alliages aéronautiques


MINES ParisTech, Safran, l’Institut P’, le CNRS, l’ISAE-ENSMA, l’Université de Poitiers, Armines et l’Agence nationale de la recherche (ANR) annoncent la création de la Chaire industrielle TOPAZE, consacrée à l’optimisation des propriétés mécaniques d'alliages aéronautiques par le contrôle de la microstructure issue de la mise en forme.

La nouvelle Chaire TOPAZE participe, grâce à la performance des matériaux, à l’optimisation du rendement des moteurs d’avion et à la réduction de leur impact sur l’environnement, un enjeu stratégique pour Safran, et l’ensemble du secteur du transport aérien. La hausse du rendement d’un turboréacteur est possible grâce à l’élévation de sa température de fonctionnement. Ceci implique que les matériaux désormais utilisés (de nouveaux superalliages polycristallins base nickel 𝛾-𝛾’ capables d’atteindre de plus hautes températures en service) bénéficient d’une tenue mécanique à chaud sans cesse maitrisée et améliorée pour résister aux contraintes et garantir la durabilité des pièces du moteur.

La Chaire ANR TOPAZE succède à la Chaire ANR OPALE (2015-2020), couronnée de succès : 8 prix et distinctions, 102 publications et communications scientifiques. Elle mobilise les mêmes partenaires et leurs compétences complémentaires. Le groupe de recherche ainsi constitué accompagne Safran dans la conception et la fabrication de pièces métalliques tournantes, en particulier pour les moteurs de nouvelle génération, dont le rendement est supérieur de 15% par rapport à la précédente génération de moteur d’avion.

En 2019 est créé le laboratoire commun Safran-MINES ParisTech-CNRS OPALE pour pérenniser le partenariat établi. La Chaire TOPAZE, sélectionnée par l’ANR la même année à l’issue d’un processus compétitif, se déroulera dans ce contexte.

Dans le cadre du programme Chaires industrielles, l’ANR cofinance la Chaire à parts égales avec le/les partenaire(s) industriel(s). Le budget total ainsi disponible dépasse 1,4 M €. Son programme de recherche se déroulera sur 5 ans et comporte 8 thèses.

Ce programme s’articule autour de deux axes, qui seront abordés à la fois sous l'angle de la connaissance fondamentale des mécanismes métallurgiques mis en jeu, et sous celui de la mise en œuvre industrielle de ces connaissances :

1. L’évolution de la microstructure au cours des opérations de mise en forme (forgeage, traitements thermiques) ;

2. L’impact de la microstructure sur la tenue en service.

Ce projet réunit les compétences :

 

- du Centre de mise en forme des matériaux (Cemef, MINES ParisTech/CNRS) concernant l’impact du procédé de mise en forme sur la microstructure ;

- de L’Institut P’ (CNRS - ISAE-ENSMA - Université de Poitiers) pour l’impact de la microstructure sur les propriétés mécaniques et la durabilité en service ;

- de Safran Tech, le centre de Recherche & Technologies du Groupe pleinement impliqué dans le développement des matériaux innovants.

« La méthodologie développée et les connaissances capitalisées précédemment par les différents partenaires vont nous permettre de progresser encore sur de nouveaux superalliages, de comprendre et d’expliquer des phénomènes métallurgiques inconnus et d’accompagner l’industriel dans son savoir-faire pour optimiser ses systèmes » précisent Nathalie Bozzolo (Cemef MINES ParisTech), titulaire de la Chaire et Patrick Villechaise (Institut P’), co-titulaire.

« Fort de la confiance de l’ANR et du succès de la Chaire OPALE, cette nouvelle Chaire va permettre à Safran de repousser encore plus loin les limites d’emploi des matériaux pour les disques de turbines haute température. La maîtrise de ces matériaux est un point clef de notre souveraineté dans les développements civils et militaires du futur » complète Stéphane Cueille, Directeur R&T et Innovation de Safran.

Nathalie Bozzolo, titulaire de la Chaire, en 7 dates :

  • 1996 : Docteur de l'Institut National Polytechnique de Lorraine en Sciences et Génie des Matériaux 
  • 1999 - 2008 : Maître de Conférences à l'Université Paul Verlaine, Metz
  • 2009 : Chargée de recherches au Cemef
  • 2013 : Professeur MINES ParisTech, spécialité Métallurgie Physique, responsable de l'équipe MSR (Métallurgie Structure Rhéologie) du Cemef.
  • 2015 : Titulaire de la Chaire ANR-Safran OPALE
  • 2019 : Direction du laboratoire commun OPALE
  • 2020 : Titulaire de la Chaire ANR-Safran TOPAZE

A propos de MINES ParisTech – www.mines-paristech.fr@MINES_ParisTech

MINES ParisTech, composante de l’Université PSL, forme les ingénieurs capables de relever les défis de demain, des leaders excellents scientifiquement et internationaux. S’inscrivant dans son plan stratégique, l’École ambitionne d’être un acteur de référence dans les domaines de l’innovation et l’entrepreneuriat, la transition énergétique et les matériaux pour des technologies plus économes, les mathématiques et l’ingénierie numérique pour la transformation de l’industrie, y compris la santé, tout en restant fidèle, depuis sa création en 1783, à ses valeurs de solidarité et d’ouverture vers la société.

A propos de Safranwww.safran-group.com

Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de la propulsion et des équipements aéronautiques, de l'espace et de la défense. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie plus de 95 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 21 milliards d'euros en 2018. Safran occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés. Pour répondre à l'évolution des marchés, le Groupe s'engage dans des programmes de recherche et développement qui ont représenté en 2018 des dépenses totales d’environ 1,5 milliard d'euros. Safran est une société cotée sur Euronext Paris et fait partie des indices CAC 40 et Euro Stoxx 50.

Pour plus d’informations : www.safran-group.com / Suivez @Safran sur Twitter

A propos du Cemef – www.cemef.mines-paristech.fr

Le Cemef, Centre de mise en forme des matériaux, créé en 1974 et installé à Sophia Antipolis depuis 1976, est l’un des 18 centres de recherche de MINES ParisTech. Il est Unité mixte de recherche CNRS depuis 1979. Il comprend 150 personnes, dont 70 doctorants. Sa vocation est triple : recherche de haut niveau, formation à et par la recherche, et soutien au secteur industriel.

A propos de l’Institut P’ – www.pprime.fr

L’Institut P’, pour l’essentiel implanté à proximité du Futuroscope, est un laboratoire de l’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes (INSIS) du Centre national de la recherche scientifique (CNRS). C’est une Unité propre de recherche du CNRS qui a été créée en 2010 en partenariat avec l’ISAE (Institut supérieur de l’aéronautique de l’espace) - et l’ENSMA (Ecole nationale supérieure de mécanique et d’aérotechnique) et l’Université de Poitiers. Il regroupe plus de 600 personnes dont les thématiques de recherche complémentaires vont de la physique des matériaux à la mécanique des fluides et des matériaux, au génie mécanique et à l’énergétique. Les partenariats avec le monde industriel sont très forts, en particulier avec l’ensemble des acteurs du secteur aéronautique national. L’Institut P’ et Safran ont signé un accord cadre de coopération début 2015.

A propos du CNRS – www.cnrs.fr@CNRS

Créé en 1939, le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche (Etablissement public à caractère scientifique et technologique, placé sous la tutelle du Ministère de l’Education nationale, de l'Enseignement supérieur et de la Recherche). Il produit du savoir et met ce savoir au service de la société. Avec près de 33 000 personnes, une implantation sur l'ensemble du territoire national, le CNRS exerce son activité dans tous les champs de la connaissance en s'appuyant sur plus de 1100 unités de recherche et de service. Avec 20 lauréats du prix Nobel et 12 de la Médaille Fields, le CNRS a une longue tradition d’excellence.

A propos de l’ISAE-ENSMA – www.ensma.fr@ISAE_ensma

Créée en 1948 et installée sur le site du Futuroscope depuis 1993, l’ISAE-ENSMA accueille chaque année plus de 800 élèves-ingénieurs, masters et doctorants qui évolueront pour la plupart dans les secteurs des industries de l’aéronautique et du spatial et plus généralement des transports et de l’énergie. L’enseignement couvre des domaines étendus : mécanique des fluides et des structures, aérodynamique, énergie, thermique et propulsion, matériaux et informatique industrielle. La recherche irrigue ces enseignements par une activité reconnue mondialement et répartie au sein de deux laboratoires, l’Institut P’ et le LIAS. Elle a par ailleurs fondé avec l’ISAE-SUPAERO le groupe ISAE, qui regroupe aujourd’hui cinq Grandes Ecoles, avec plus de 6000 étudiants et près de 400 doctorants.

A propos de l’Université de Poitiers – www.univ-poitiers.fr@UnivPoitiers

L’université de Poitiers, fondée en 1431, est la 3e plus ancienne université de France. Elle compte plus de 28 000 étudiants, au sein d’une offre de formation pleinement pluridisciplinaire se déployant du DUT au Doctorat. L’université de Poitiers est intensément investie dans la recherche, avec plus de 1 000 enseignants-chercheurs et 800 doctorants, au sein de 36 unités de recherche. Ses thématiques principales sont les sciences de l’ingénieur, l’environnement et la chimie durable, la santé, et les sciences sociales. Elle est résolument tournée vers l’innovation et le partenariat avec les entreprises, grandes ou petites.

A propos d’Armines – www.armines.net

ARMINES est un organisme de recherche et de technologie, fondé en 1967, qui partage 48 centres de recherche communs avec notamment, MINES ParisTech, l’Institut Mines-Télécom (IMT Mines Albi-Carmaux, IMT Mines Alès, IMT Lille Douai, IMT Atlantique et l’Ecole des Mines de Saint-Etienne), ENSTA ParisTech et l’Ecole Polytechnique. La mission d’ARMINES et de ses Ecoles partenaires est de faire de la recherche et de la formation par la recherche, orientées vers les besoins du monde socio-économique. Avec une activité de près de 40M€ en 2018, ARMINES est la première structure de recherche partenariale en France.

A propos de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) – www.anr.fr - @AgenceRecherche

L’ANR est l’agence de financement de la recherche sur projets en France. Établissement public placé sous la tutelle du ministère chargé de la Recherche, elle a pour mission de financer et de promouvoir le développement des recherches fondamentales et finalisées, l’innovation technique et le transfert de technologies, ainsi que les partenariats entre équipes de recherche des secteurs public et privé tant sur le plan national, européen qu’international. L’ANR est aussi le principal opérateur des programmes d’investissements d’avenir (PIA 1, 2 et 3), dans le domaine de l’enseignement supérieur et de la recherche. L’ANR est certifiée ISO 9001 pour l’ensemble de ses processus liés à la « sélection des projets ».  Le programme Chaires industrielles est conçu pour accompagner la mise en place de projets de recherche novateurs et stratégiques, pilotés conjointement par des établissements de recherche et une (des) entreprise(s), sur une problématique issue de domaines prioritaires pour l’industrie française.

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