Mon activité de recherche scientifique concerne principalement la compréhension et la modélisation du comportement mécaniques des aciers ; des mécanismes fondamentaux à la déformation macroscopique. Ce mémoire est consacré en particulier à l’effet TWIP (TWinning Induced Plasticity) des aciers austénitiques FeMnC à haute teneur en manganèse et l’effet Dual-Phase des aciers Ferrite- Martensite. L’effet TWIP est un mécanisme d’écrouissage spécifique des aciers austénitiques FeMnC lié à un processus de maclage mécanique, mécanisme de déformation compétitif au glissement des dislocations. L’accumulation de ces macles, défauts plans d’épaisseur nanométrique, crée au cours de la déformation une microstructure enchevêtrée et difficilement franchissable par les dislocations mobiles à l’intérieur des grains austénitiques. Au cours de nos travaux, ces microstructures ont été expliquées et quantifiées à différentes échelles. Nous avons ainsi pu modéliser la double contribution du maclage à l’écrouissage grâce à une augmentation de densité de dislocations statistiquement stockées et à une contribution de nature cinématique, associée à l’incompatibilité de déformation entre macles et matrice. L’influence de ce mécanisme a en conséquence été mieux comprise lors de trajets de mise en forme complexes. Afin de pouvoir optimiser le comportement mécanique de ces aciers TWIP, notre second axe de recherche a porté sur l’effet de leurs compositions chimiques sur ces mécanismes d’écrouissage, en particulier au travers de la relation entre maclage mécanique et énergie de défaut d’empilement (EDE). Ces travaux ont débouchés sur l’identification d’un « paradoxe carbone » que nous sommes en passe de résoudre. Mes travaux ultérieurs de modélisation du comportement des aciers Dual-Phase (DP) Ferrite-Martensite se sont aussi attachés à décrire systématiquement les effets de fraction et de tailles des microstructures. Ils ont eu différentes finalités : · l’extension en plasticité polycristalline d’un modèle monophasé analytique pour des applications en rhéologie appliquée (prévision des surfaces de charges sous sollicitations complexes). · le développement d’un modèle biphasé générique pour des utilisations en « alloy-design » métallurgique. Le modèle intègre en outre nos travaux les plus récents sur les aciers martensitiques (Approche Composite Continu) et a été ajusté sur une large base de données issues de la littérature. · l’approfondissement de nos connaissances sur les effets de morphologie et de topologie de la microstructure DP sur le comportement et la rupture de ces aciers composites. Il passe par le développement d’une chaîne de simulation à champs locaux par Eléments Finis (EF), allant de la numérisation aux calculs sur Volume Elémentaire Représentatif (VER) de la microstructure, sensibles aux gradients de déformation, et intégrant les mécanismes d’endommagements pertinents. L’approche est encore incomplète mais permet de traiter des questions au premier ordre comme l’aspect néfaste d’une structure en bandes sur l’endommagement.