Soutenance de thèse, Fabien DANCOISNE, 1er Déc. 2025

Caractérisation et modélisation du vieillissement magnétique d’aciers ferromagnétiques doux pour la réduction des pertes fer

lundi 1er décembre 2025 à 14 h

Lieu : École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers, 8 boulevard Louis XIV, 59000 Lille
Salle La Rochefoucauld

Mots-clefs

Vieillissement magnétique, Matériaux Ferromagnétiques, Pertes fer, Champ coercitif, Hystérésis magnétique, Précipitation

Résumé

Afin d’améliorer l’efficacité énergétique et de réduire les pertes des aciers des machines électriques tournantes, il est nécessaire de surveiller, modéliser et prédire l’évolution de leurs propriétés au fil du temps. Les propriétés d’usage des tôles d’acier non-orientées Fe-Si couramment utilisées sont étudiées. Aux températures de fonctionnement atteignant 200 °C, une dégradation irréversible des propriétés magnétiques se produit, augmentant les pertes : le vieillissement magnétique. Résultant de la précipitation du carbone dans les matériaux utilisés, ce phénomène est bien caractérisé dans la littérature. Pour en tenir compte lors de la conception des machines, une nouvelle approche de modélisation est recherchée. Ces travaux visent à développer un modèle multi-échelles et multi-physiques basé sur des caractérisations expérimentales reliant la cinétique microscopique de la précipitation aux comportements magnétiques macroscopiques pour étudier leur impact sur les pertes fer.

To improve energy efficiency and to reduce losses of steel used in electrical machines, it is necessary to accurately monitor, model and predict the evolution of their properties over time. Here, the usage properties of commonly Fe-Si Non-Oriented Steel Sheets are studied. At operating temperatures reaching 200°C, an irreversible degradation of magnetic properties occurs that increases the losses of these steels: the so-called magnetic aging. Stemming from carbon precipitation in the used materials, this phenomenon is well characterized in literature. However, to take it into account during the design process of machines, a new modeling approach is sought. This PhD thesis aims to develop a multi-scale, multi-physical model based on experimental characterizations that links microscopic precipitation kinetics to a macroscopic magnetic behavior model, this way investigating the aging mechanisms in electrical steels and their consequences on iron losses.