M-SCOT

Comme les appareils vieillissent, la maintenance aéronautique représente un coût de plus en plus élevé qu’il devient important de réduire, en proposant des stratégies d’inspection intégrant des outils prédictifs des risques de propagation d’un défaut existant. La présence d’un défaut de corrosion, comme peut le provoquer la corrosion intergranulaire, forme donc un site d’amorçage de rupture en fatigue qui risque d’être très dommageable pour l’intégrité d’une structure avion. La prévision de la vitesse de propagation de ce type de défaut reste un enjeu scientifique non résolu et un obstacle technique clé. La construction du projet M-SCOT est motivée par le besoin important défini par le partenaire industriel de ce projet, AIRBUS Group Innovations, qui souhaite développer des stratégies de R&D permettant de valider des tests afin de statuer sur la nocivité d’un défaut de corrosion intergranulaire et sur la durée de vie restante pour la structure concernée. Dans ce projet M-SCOT, on propose de revisiter en particulier des tests de laboratoire en s’appuyant sur des simulations à l\'échelle micro-environnementale. La vitesse de propagation d’un défaut de corrosion intergranulaire, et donc la validation des tests, étant très liée à la microstructure des alliages concernés, le projet M-SCOT s’intéresse à l’alliage emblématique de l’aéronautique, l’alliage d’aluminium 2024. Le comportement en corrosion de ce dernier est en effet plus que largement décrit du point de vue phénoménologique dans la littérature et constitue une cause importante de dommage structural associé au vieillissement des avions civils et militaires. L\'objectif final attendu est de pallier le manque de données prédictives pour ce qui concerne la corrosion intergranulaire; cela représente en effet un réel blocage dans la mise en oeuvre de la gestion opérationnelle des défauts existants dans les structures, lorsque ceux-ci ont pour origine un phénomène de corrosion. Le plan de travail scientifique et technique a été défini pour couvrir l’ensemble des échelles pertinentes pour ce type de corrosion afin de développer une méthodologie utilisable par les ingénieurs en charge de la maintenance qui soit basée sur la quantification des mécanismes de propagation (essais à l\'échelle laboratoire) et sur la simulation numérique de la propagation de la corrosion intergranulaire (modélisation à l\'échelle de la microstructure). Les résultats attendus concernent la prévision de la vitesse de corrosion intergranulaire; ils sont issus des essais sur éprouvettes ou d’expériences numériques, menés à l’échelle de la microstructure pour des milieux simulés numériquement, à l\'échelle du laboratoire dans des environnements contrôlés et enfin à l\'échelle de l\'ingénieur dans des environnements normalisés représentatifs de conditions naturelles de corrosion atmosphérique (expositions en milieu marin, en brouillard salin, en immersion-émersion). Les tâches ont été construites, sur la base des compétences des trois partenaires impliqués, de façon à démontrer que la prédiction de la vitesse de corrosion intergranulaire nécessite la comparaison des profondeurs de pénétration moyennes et maximales obtenues lors des essais sur éprouvettes métalliques à la vitesse de propagation instantanée définie à partir de la modélisation. Au-delà des résultats immédiats du projet, le livrable final se présentera comme un guide d’application (pouvant constituer les bases d’une norme) qui aidera les ingénieurs à améliorer et à rationaliser leurs connaissances des tests de corrosion, afin de proposer des règles d’évaluation suivant une démarche reposant sur des lois de tolérance aux dommages. Les tests développés permettront de prédire la performance des pièces de structure qui sera de plus en plus importante d’autant que les matériaux métalliques sont, et seront combinés avec des matériaux composites par assemblages hybrides qui risquent de générer des dommages de corrosion complexes.