N°494 - Mai / Juin 2025
L'innovation matériau au service des défis industriels
Les avancées technologiques dans le domaine des matériaux hautes performances et des nanomatériaux, comme le graphène, ouvrent des perspectives inédites. Notre dossier l’illustre de deux exemples. Le projet Transfuge, mené par l’IRT M2P entre 2018 et 2024, a permis de développer l’AD65N™, un acier martensitique faiblement allié dont les performances surpassent celles du 33CrMoV12-9, la référence actuelle. Grâce à une teneur accrue en éléments carburigènes et nitrurigènes (Cr, Mo, V),
l’AD65N™ offre une résistance mécanique améliorée (1480 MPa contre 1375 MPa) et une meilleure stabilité thermique. Les essais de nitruration gazeuse ont confirmé ses propriétés exceptionnelles, avec une dureté superficielle atteignant 922 HV et une profondeur de nitruration de 0,82 mm.
Les tests d’endurance sur dentures ont révélé une résistance accrue à la fatigue de contact, avec un endommagement moindre par rapport à la nuance de référence. Ces résultats prometteurs positionnent l’AD65N™ comme un candidat idéal pour les composants critiques des moteurs aéronautiques, où la réduction du poids et l’augmentation de la durabilité sont des impératifs.
Parallèlement, le graphène continue de fasciner par ses propriétés extraordinaires. Ce matériau bidimensionnel, composé d’une monocouche d’atomes de carbone, combine une conductivité électrique élevée (200 000 cm²/ (Vs)), une résistance mécanique inégalée (130 GPa) et une conductivité thermique exceptionnelle (5 000 W/mK). Ses applications potentielles s’étendent bien au-delà de l’électronique, touchant des secteurs aussi divers que l’automobile, l’aéronautique, la médecine et la construction.
Dans l’automobile, le graphène est utilisé comme additif dans les lubrifiants, réduisant le coefficient de frottement de 35 % et la consommation de carburant de 17 %. En aéronautique, il améliore la vitesse de détonation des propulseurs solides, multipliant par six les performances des combustibles. Dans le médical, ses propriétés antibactériennes en font un allié contre les infections nosocomiales, tandis qu’en construction, il renforce la résistance des ciments de 39 %.
Ces deux exemples mettent en lumière la complémentarité des approches : d’un côté, l’optimisation microstructurale des matériaux existants, comme l’AD65N™ ; de l’autre, l’exploration de nanomatériaux disruptifs, comme le graphène. Cependant, des défis persistent. Pour l’AD65N™, il reste à dissocier l’effet de la nuance d’acier de celui des procédés de fabrication, comme la forge. Pour le graphène, la production à grande échelle et à moindre coût est un frein à son adoption massive.
L’innovation matériau est un levier clé pour répondre aux défis industriels, qu’il s’agisse d’améliorer l’efficacité énergétique ou d’accroître la durabilité des composants.
Karim Boudehane, Rédacteur en chef