Évaluation ultrasonore du contenu en carbure de bore dans des matériaux composites à matrice métallique

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3M Céramiques Techniques (3M TCC, anciennement Ceradyne Canada) conçoit et produit des matériauxabsorbeurs de neutrons utilisés dans la fabrication de contenant de matière radioactive. Ces matériaux sont descomposites à matrice métallique (CMM) renforcés par des carbures de bore (B4C). La capacité d'absorptionneutronique de ce matériau dépend principalement de la densité de particules de B4C dans la matriced'aluminium. Le procédé de fabrication par laminage peut donner lieu à une répartition inégale des particulesde carbure de bore dans l'ensemble de la pièce, ce qui peut entraîner localement des densités surfaciques deB4C en deçà du seuil garantissant l'atténuation neutronique visée. Le contrôle de qualité est réaliséactuellement par une méthode destructive (digestion chimique), qui est coûteuse, longue, contraignante etfournissant une information très localisée. Deux projets ont été réalisés de 2018 à 2020 sous la forme d'un SEP(529792) et d'un SEP+ (544559), et ont permis de valider la faisabilité de techniques d'évaluation du contenuen B4C basées sur une mesure par ultrasons. Contrairement aux tests destructifs actuels, ce type de contrôlepermet d'envisager une inspection plus rapide et de vérifier de larges surfaces de la pièce. En se basant sur lesrésultats du précédent SEP+, un premier objectif du présent projet est de développer et de valider des outils dedétection de la frontière entre une zone conforme de la pièce en termes de densité en B4C et une zone à rejeter;et ensuite d'accompagner 3M TCC dans le déploiement industriel de cet outil. Un deuxième objectif consiste àdévelopper un modèle permettant l'estimation de la densité surfacique de B4C d'une pièce fabriquée à partir degrandeurs mesurées sur les signaux ultrasons (vitesse, atténuation) pour différentes familles de produitsfabriqués par 3M TCC. Ce second outil permettra de contrôler la conformité d'une pièce par rapport auxparamètres de conception attendus.