Les problématiques de corrosion restent un sujet d'étude majeur lorsqu'il s'agit d'améliorer les propriétés des alliages pour structures aéronautiques. Dans le cadre de ce travail, le comportement en corrosion d'un alliage AW2050 de type Al-Cu-Li-X est étudié. L'analyse du couplage entre les microstructures caractéristiques de cet alliage et l'environnement agressif constitue un point central de l'étude. Le travail réalisé a permis d'identifier les facteurs de premier ordre parmi les paramètres métallurgiques et les paramètres chimiques relatifs à l'électrolyte sur le comportement en corrosion de l'alliage AW2050. Ensuite, l'impact de l'application de contraintes monotones et cycliques sur le comportement en corrosion du matériau a été étudié. Les principaux résultats montrent que la microstructure de l'alliage a un effet prépondérant sur le comportement en corrosion du matériau par rapport aux sollicitations mécaniques et aux conditions d'exposition au milieu agressif, même si des couplages existent entre microstructure, chargement mécanique et environnement. L'étude réalisée a permis de générer des avancées significatives dans la compréhension des mécanismes de corrosion, de corrosion sous contrainte et de fatigue corrosion de l'alliage AW2050. / Corrosion issues still are a major subject of study to improve alloys properties for aircraft structures. In the framework of this work, the corrosion behavior of an Al-Cu-Li-X AW2050 alloy is studied. This study is focussed on the coupling between the microstructures of the alloy and the aggressive environment. The present work allowed to determine, among metallurgical parameters and chemical parameters related to the electrolyte, the factors of the first order on the corrosion behavior of AW2050 alloy. Afterwards, the impact of monotonic and cyclic stresses on the material corrosion behavior was studied. The main results show that the alloy microstructure has a prevailing effect on its corrosion behavior compared to mechanical stresses and exposure conditions to the aggressive media, even though, coupling exist between microstructure, mechanical stresses and environment. The study led to significant advances in the understanding of the following mechanisms: corrosion, stress corrosion cracking and fatigue-corrosion of an alloy AW2050.

The properties of titanium alloys are based on alloy compositions and microstructures that consist of mixtures of the two allotropic modifications of titanium, the low temperature α (hcp) and the high temperature β (bcc) phases. This thesis deals with the hot working behaviour of three commercial titanium alloy compositions designated IMI834, Ti17 and Ti5553 with a focus and detailed analysis of the Ti5553 alloy. These alloys represent the differing uses of titanium alloys in the aerospace industry. IMI834 is a near α alloy used in high temperature creep resistant applications as compressor discs and blades in aeroengines. Ti17 is a high strength alloy α+β used at intermediate temperatures in fan and compressor discs of aeroengines, while Ti5553 is a high strength-high toughness metastable β alloy used in the undercarriages of aircraft. The three alloys have widely differing β transus temperatures (related to α phase stability) and compositions. Titanium alloys are vacuum arc melted and thermomechanically processed. This process involves ingot breakdown in β (bcc) phase, and subsequent thermomechanical processing in two-phase α+β (hcp+bcc) region at temperatures that typically involve volume fractions of α in lath or plate form ranging from 15% to about 30%. The thermomechanical processing breaks down lath α to spheroidal particles, a process known as globularisation. Chapter I of this thesis reviews the current understanding of the hot working of titanium alloys and microstructure evolution during the hot working process. Chapter II summarises the main experimental techniques used: the hot compression test, and subsequent microstructure and microtexture analysis by scanning electron microscopy and related electron back scattered diffraction techniques (EBSD), transmission electron microscopy and related precession electron diffraction techniques (PED) for orientation imaging. The starting structure in the α+β domain of hot work is generally not a random distribution of the 12 variant Burgers Orientation Relationship (BOR) between the α and β phases, (11̅0)β || (0001)α and <111>β || <112̅0>α . A variety of morphologies and distributions ranging from the typical colony structures of near α and α+β alloys to the fine distributions of variants arranged in a triangular fashion are observed with specific growth directions and habit planes. Chapter III describes a quantitative evaluation of α distribution that are typical of some of the starting structures for the hot working conditions used in this thesis, specifically in the Ti5553 alloy. For this purpose, a Matlab based script has been developed to measure the spatially correlated misorientation distribution. It was found that experimental spatially correlated misorientation distribution varies significantly from a random frequency for both pair and triplet wise distribution of α laths. The analysis of these structures by established techniques of analysis of self-accommodated structures based on strain energy minimisation shows that the observed variant distribution arise from the residual strain energy accommodation of the semi-coherent α plates. The hot working process has been examined through hot compression tests of the 3 alloys at strain rates ranging from 10-3 s-1 to 10 s-1 over a temperature range designed to maintain constant volume fractions of the α and β phases during deformation ranging from about 30% α to a fully β structure. Since extensive prior work has been carried on the processing of titanium alloys, Chapter IV focuses on a comparative study of hot deformation behaviour of the three alloys with an emphasis on isolating microstructural and other effects. The macroscopic flow behaviour has been analysed in terms of conventional rate equations relating stress, strain, strain rate and temperature. The three alloys show very similar features in their stress-strain behaviour. β phase deformation exhibits yield points whose magnitude varies with strain rate and temperature. The flow stress curves are typical of materials undergoing dynamic recovery and recrystallization processes. The stress-strain behaviour in the α+β domain of hot work exhibits significant flow softening in the early stages of deformation with a subsequent approach to steady-state behaviour at true strain of about 0.5. Activation energy analysis of the steady state condition suggests that the rate controlling mechanism is related to recovery in the β phase in both α+β and β processing. Zener-Hollomon plots of the flow stress in the three alloys indicate that their flow stress can be normalized to a temperature-compensated strain rate and they differ only in the slopes of the plots that are related to the stress exponent. Empirical constitutive models were developed for a predictive understanding of the flow stress as a function of strain, strain rate and temperature using conventional rate equations for the flow stress Chapter V and VI examine the evolution of microstructure and microtexture in detail during hot deformation and subsequent heat treatment in Ti5553. A combination of EBSD (micron and submicron scale) and PED (nano meter scale) is used in orientation imaging to examine the globularisation process of the α phase and the recovery and recrystallization in the β phase in both supertransus and subtransus hot compression. The understanding of these processes is enhanced by tracking the same starting β grain through the deformation process. The effect of strain, strain rate and temperature on the evolution of subgrains in α and its fragmentation into spheroidal α is quantified. In the absence of shear bands, the globularisation process is seen to evolve from a strain driven Raleigh instability of the plate α, by subgrain formation in α and β phases. The related microtexture evolution is analysed. The analysis of recovery and microtexture evolution in the β phase described here has not been attempted earlier in the literature. The overall evolution of structure and texture is seen to result from the complex interplay between recovery and recrystallisation in the α and β phases in substranus deformation. While the Burgers orientation relationship between α and β is lost in the early stages of deformation, it appears to be restored at large strains as a consequence of ‘epitaxial’ recrystallisation processes that seem to result from the discontinuous nucleation of recrystallization of either phase at interphase interfaces in the Burgers orientation. The effect of substranus deformation on β texture following supertransus post deformation heat treatment is also examined and compared with β textures resulting from alternative strain paths such as friction stir processing. Finally Chapter VII summarises these results and the new insights into the evolution of structure and microtexture during hot deformation of titanium alloys and suggests directions for future work.

Le fluotournage est un procédé de fabrication de tubes sans soudures par déformation plastique à froid. Il consiste à réduire l'épaisseur d'une préforme tubulaire montée sur un mandrin en utilisant plusieurs molettes en translation parallèlement au tube. Grâce à la conicité des molettes, l'épaisseur du tube diminue, donc celui-ci s'allonge dans la direction de fluotournage. Le TA6V est un alliage de titane de type α-β. Ses très bonnes propriétés mécaniques et sa faible densité en font l'alliage de titane le plus utilisé dans l'industrie aéronautique. Toutefois, le fluotournage d'un tel alliage représente un vrai défi, car il est connu pour avoir une faible ductilité à température ambiante. Afin d'optimiser les conditions opératoires, permettant ainsi de très grandes déformations du TA6V, le matériau fluotourné a d'abord été analysé, tant du point de vue microscopique (MEB, EBSD) que macroscopique (propriétés mécaniques). De plus, un fluotour expérimental instrumenté a été conçu afin d'analyser les mécanismes de déformation lors de la mise en forme. Celui-ci a permis d'identifier les phénomènes microstructuraux à l'origine de la déformation et de déterminer une loi de comportement valide pour la simulation numérique. Cette dernière a enfin servi à l'optimisation des conditions opératoires. / Flowforming is a means to produce seamless tubes by plastic deformation at room temperature. It consists in a tubular part, mounted on a mandrel, and a couple of rollers. While the mandrel is rotating, the roller translate along the tube axis. Because of the conical shape of the roller, the tube thickness reduces by cold plastic deformation, thus the tube elongates. Thanks to the high compressive stresses and to the incremental nature of the deformation process, flowforming can lead to a high thickness reduction and thus to high elongation of the deformed tubes. Ti-6Al-4V (also known as Ti64) is an α-β titanium alloy. Because of its high strength and its low density, Ti64 is the most widely used titanium alloy in aerospace industry. Nevertheless, flowforming of this alloy is a great challenge, considering its well known poor ductility at room temperature. In order to increase the "tube spinnability" of Ti64, first the flowformed material has been extensively investigated at microscopic scale (SEM, EBSD) as well as at macroscopic scale (mechanical properties). In addition, an experimental flowforming machine, equipped with load sensors, has been designed. It has provided valuable informations about the strain mechanism occuring during flowforming; furthermore, this experimental set-up has allowed to buid an adequate constitutive law for the plastic flow. Then, this law has been used to optimize the processing parameter, in order to avoid failure during the process.

L'objet de cette thèse est l’étude du comportement des fissures dans le verre. En particulier, l’évaluationde l’effet à long terme des contraintes en compression, est étudié par des essais de fluage. Le dispositifexpérimental utilisé est une presse triaxiale qui permet de confiner des échantillons cylindriques et de leurappliquer des contraintes axiales, une pression de pore ainsi qu’une variation de température. Un réseaude capteurs fixés sur chaque échantillon permet de mesurer la déformation, les vitesses de propagation desondes élastiques et les émissions acoustiques. Les échantillons de verre fournis pour cette étude sont fabriquéspar le CEA de Marcoule. Nous avons observé que le verre sain présente un comportement élastiquefragileet une grande résistance mécanique. Un réseau de fissures est ensuite introduit par choc thermique.L’étude de la microstructure du réseau initial a révélé que le choc thermique induit des contraintes detension aux bords de l’échantillon qui nucléent les fissures. Le réseau introduit est homogène et présenteune symétrie transverse isotrope. La densité de fissure du réseau peut être mesurée à partir d’images demicroscopie et aussi à partir des mesures de vitesses. L’étude de fluage a mis en évidence la propagationsouscritique des fissures. Un modèle théorique, reliant une loi de propagation des fissures à une descriptionen “wing-crack”, décrit bien le comportement expérimental. Une dernière étude est abordée qui met enévidence le rôle des fluides dans la propagation des fissures. À l’échelle du temps du laboratoire on montrealors que l’eau peut accentuer la propagation des fissures et qu’une corrosion chimique est aussi mesurable. / The purpose of this thesis is the study of crack behavior in glass. In particular, the long term effects ofcompressive stresses are observed through creep tests. The used experimental apparatus is a triaxial celldesigned to investigate the mechanical and physical properties of rocks under conditions of effective pressure,deviatoric stress, pore pressure and temperature. A set of sensors allows to measure radial and axialstrain, elastic wave velocities and acoustic emissions. The original boro-silicate glass samples are producedby the French Atomic Energy Commission (CEA). We observe that original glass has an elastic-brittlebehavior and a high mechanical strength. Then, the studied crack network is introduced with a thermalshock. The microstructural study of the initial crack network reveals that the thermal shock induces tensilestresses at sample edges which nucleate cracks. The network is homogeneous and has a transverseisotropic symmetry. The crack density can be measured from Scanning Electron Microscopy images andcan also be inferred from elastic wave velocities. Creep experiments evidenced the sub-critical crack propagation.A theoretical model, that links a crack propagation law to a “wing-crack” geometry, describesthe experimental behavior. A last point is reported that investigates the fluid role in crack behavior. Weobserve that the crack propagation is enhanced by the presence of a pore fluid. Chemical corrosion canalso be measured at our laboratory scale.

Les suspensions de grains rigides dans un fluide constituent une classe de fluides complexes présentant une rhéologie riche. Même dans les cas simples où le fluide est Newtonien, et les grains sphériques, non Browniens et non colloïdaux, les comportements macroscopiques observés restent mal compris, en particulier dans le cas de suspensions concentrées. Dans ces matériaux, la complexité de la dynamique provient de l'équilibre subtil qui se met en place entre les interactions de nature hydrodynamiques portées par le fluide interstitiel et les forces de contact entre les grains. Dans ce travail, nous abordons ces questions sous l'angle de la simulation numérique discrète, dans le cadre du cisaillement simple de suspensions concentrées 2D. Nous modélisons les efforts hydrodynamiques par des interactions de lubrification de paires, couplées à un modèle de contact éventuellement frottant. L'inertie des grains n'est pas négligée. Nous accédons à tous les coefficients du tenseur des contraintes, ce qui permet de mesurer pression, contrainte de cisaillement, et différence des contraintes normales, ainsi que les viscosités associées. L'étude du cisaillement à volume constant nous permet de mettre en évidence l'existence d'une transition de rhéo-épaississement entre un régime visqueuse à bas taux de cisaillement (contrainte proportionnelle au taux de cisaillement) et un régime inertiel à haut taux de cisaillement (contrainte proportionnelle au carré du taux de cisaillement), selon que la contrainte soit dominée par les interactions de lubrification ou par l'inertie des grains. Le taux de cisaillement de transition mesuré est compatible avec un argument d'échelle pour la contrainte, tenant compte de sa divergence avec la fraction volumique. Des simulations du cisaillement à pression constante nous permettent ensuite d'explorer le comportement de suspensions très concentrées (jusqu'à 1% de la fraction volumique de blocage théorique) dans leur domaine d'écoulement visqueux. Nous montrons que la rhéologie du mélange peut se décrire sous la forme d'une loi d'écoulement dépendante du seul nombre visqueux, construit comme le rapport entre un temps caractéristique de réarrangement local des grains sous l'effet des forces visqueuses et un temps typique de convection imposé par l'écoulement. Cette description nous permet de caractériser précisément la divergence de la contrainte avec la concentration en particules. Enfin, nous mesurons la microstructure stationnaire développée dans l'écoulement. Nous mettons en évidence une anisotropie importante des contacts générés, et discutons l'évolution de cette distribution avec la concentration du mélange / Suspensions of rigid grains in a fluid constitute a class of complex fluids that present a rich rheology. Even simpler cases of non-Brownian, non-colloidal spherical grains suspended in a Newtonian fluid feature macroscopic behaviours that are still not completely understood, especially when the concentration of particles is high. In these materials, the complexity of the dynamic is the result of the subtle balance that occurs between hydrodynamic interactions mediated by the interstitial fluid, and contact forces between grains. In this work, we tackle those questions from the point of view of discrete numerical simulations, in the context of the simple shear of 2D concentrated suspensions. Hydrodynamic interactions are modelled by pair lubrication, coupled with a possibly frictional contact law. Grains inertia is not neglected. We have access to the whole stress tensor, allowing the measure of pressure, shear stress, and normal stress difference, as well as their associated viscosities. The study of constant volume simple shear shows the existence of a shear-thickening transition between a viscous regime at low shear rate (stress proportional to the shear rate) and an inertial regime at high shear rate (stress proportional to the shear rate squared), depending on whether the stress is dominated by lubrication interactions or grains inertia. The position of the measured transition shear rate is consistent with a scaling argument for the stress that takes its divergence with concentration into account. Constant pressure simple shear simulations then let us explore the behaviour of very concentrated suspensions (up to 1% to the theoretical jamming fraction) in their viscous flow domain. We show that the rheology of the mix can then be described by a flow law that is only function of the viscous number, constructed as the ratio of a typical time for the local rearrangement of grains subjected to viscous forces, and a convection time consistent with the imposed flow. This allows a precise characterization of the divergence of stress with particles concentration. At last, we measure the stationary microstructure that develops within the flow. We show an important anisotropy of contacts, and discuss the evolution of this distribution with the concentration of the suspension

Cette thèse est composée de trois chapitres distincts. Dans le premier chapitre, coécrit avec Edouard Challe, nous analysons la détermination jointe de l'information incorporée dans les prix, et la composition du marché par type d’ordres sur un marché d'actifs avec information dispersée. La microstructure du marché est telle que les agents informés peuvent placer soit des ordres de marché simples, soit un ensemble d’ordres limites. Les market-makers établissent le prix. Les agents utilisant des ordres de marché simple négocient moins agressivement sur leur information et réduisent ainsi le contenu informationnel du prix; dans un marché où seul ce type d’ordre est présent, l'information incorporée dans le prix est limitée, quelle que soit la qualité de l'information des agents sur le dividende de l'actif. Lorsque les agents peuvent choisir leur type d'ordre et les ordres limites sont plus coûteux que les ordres de marché, alors les agents choisissent majoritairement les ordres de marché lorsque la précision des signaux privés tend vers l'infini. Les ordres limites sont des substituts: à des niveaux élevés de précision, une fraction résiduelle d’agents plaçant des ordres limites est suffisante pour aligner le prix aux signaux des agents, et donc au dividende. Ainsi le gain à conditionner ses ordres au prix (via des ordres limites) en plus de son propre signal (comme le font tous les agents) disparaît. Nous appliquons ensuite ce mécanisme dans le deuxième chapitre de cette thèse. Les spéculateurs envisageant une attaque (comme dans le cas des crises de change) doivent deviner les croyances des autres spéculateurs, ce qu'ils peuvent faire en regardant le marché boursier. Ce chapitre examine si ce processus de collecte d'informations est stabilisateur, en ancrant mieux les attentes ou déstabilisateur en générant des équilibres multiples. Pour ce faire, nous étudions les résultats d'un jeu global en deux étapes où un prix d'actif déterminé au stade de négociation du jeu fournit un signal public endogène sur le fondamental qui affecte la décision des agents d'attaquer dans la phase de coordination du jeu. La microstructure du marché d’actif reprend celle étudiée dans le premier chapitre. Les frictions de microstructure qui conduisent à une plus grande exposition individuelle (au risque d'exécution des prix) peuvent réduire l'incertitude agrégée (en fixant un résultat d'équilibre unique). Enfin, dans le troisième chapitre, en collaboration avec Victor Lyonnet, nous présentons un modèle des interactions entre les banques traditionnelles et les shadow banks qui parle de leur coexistence. Au cours de la crise financière de 2007, certains actifs et passifs des shadow banks sont passées aux banques traditionnelles et les actifs ont été vendus à des prix de fire sale. Notre modèle réplique ces faits stylisés. La différence entre les banques traditionnelles et les shadow banks est double. Premièrement, les banques traditionnelles ont accès à un fonds de garantie qui leur permet de se financer sans risque en période de crise. Deuxièmement, les banques traditionnelles doivent respecter une réglementation coûteuse. Nous montrons qu'en cas de crise, les shadow banks liquident les actifs pour rembourser leurs créanciers, alors que les banques traditionnelles achètent ces actifs à des prix de fire sale. Cet échange d'actifs en temps de crise génère une complémentarité entre les banques traditionnelles et les shadow banks, où chaque type d'intermédiaire profite de la présence de l'autre. Nous constatons deux effets concurrents d'une petite diminution du soutien des banques traditionnelles en période de crise, que nous appelons effet de substitution et effet de revenu. Ce dernier effet domine le premier, de sorte qu’un niveau de soutien anticipé plus faible aux banques traditionnelles en temps de crise induit plus de banquiers à s’orienter vers le secteur traditionnel ex-ante. / This dissertation is made of three distinct chapters. In the first chapter, which is joint with Edouard Challe, we analyse the joint determination of price informativeness and the composition of the market by order type in a large asset market with dispersed information. The market microstructure is one in which informed traders may place market orders or full demand schedules and where market makers set the price. Market-order traders trade less aggressively on their information and thus reduce the informativeness of the price; in a full market-order market, price informativeness is bounded, whatever the quality of traders’ information about the asset’s dividend. When traders can choose their order type and demand schedules are (even marginally) costlier than market orders, then market-order traders overwhelm the market when the precision of private signals goes to infinity. This is because demand schedules are substitutes: at high levels of precision, a residual fraction of demand-schedule traders is sufficient to take the trading price close to traders’ signals, while the latter is itself well aligned with the dividend. Hence, the gain from trading conditional on the price (as demand-schedule traders do) in addition to one’s own signal (as all informed traders do) vanishes. We then apply this idea in the second chapter of this dissertation. Speculators contemplating an attack (e.g., on a currency peg) must guess the beliefs of other speculators, which they can do by looking at the stock market. This chapter examines whether this information-gathering process is stabilizing by better anchoring expectations or destabilizing by creating multiple self-fulfilling equilibria. To do so, we study the outcome of a two-stage global game wherein an asset price determined at the trading stage of the game provides an endogenous public signal about the fundamental that affects traders’ decision to attack in the coordination stage of the game. The trading stage follows the microstructure of the first chapter. Price execution risk reduces traders’ aggressiveness and hence slows down information aggregation, which ultimately makes multiple equilibria in the coordination stage less likely. In this sense, microstructure frictions that lead to greater individual exposure (to price execution risk) may reduce aggregate uncertainty (by pinning down a unique equilibrium outcome). Finally, in the third chapter, joint with Victor Lyonnet, we present a model of the interactions between traditional and shadow banks that speaks to their coexistence. In the 2007 financial crisis, some of shadow banks’ assets and liabilities have moved to traditional banks, and assets were sold at fire sale prices. Our model is able to accommodate these stylized facts. The difference between traditional and shadow banks is twofold. First, traditional banks have access to a guarantee fund that enables them to issue claims to households in a crisis. Second, traditional banks have to comply with costly regulation. We show that in a crisis, shadow banks liquidate assets to repay their creditors, while traditional banks purchase these assets at fire-sale prices. This exchange of assets in a crisis generates a complementarity between traditional and shadow banks, where each type of intermediary benefits from the presence of the other. We find two competing effects from a small decrease in traditional banks’ support in a crisis, which we dub a substitution effect and an income effect. The latter effect dominates the former, so that lower anticipated support to traditional banks in a crisis induces more bankers to run a traditional bank ex-ante.

Les propriétés d’emploi des pièces matricées en alliage de titane sont fortement dépendantes des conditions de matriçage (déformation, température de déformation, etc.) ainsi que des conditions de traitement thermique. Nos objectifs furent de caractériser la microstructure et la texture de l’alliage Ti6246 pour comprendre l’influence des paramètres du procédé sur le développement de la microstructure et les conséquences sur l’anisotropie des propriétés mécaniques.En particulier, nous nous sommes intéressés à l’évolution de la texture des grains β; ainsi qu’à la précipitation de la phase α; en fonction du taux de déformation. Des observations EBSD ont permis d’étudier les conditions de germination croissance de la phase α; au niveau des joints de grains β/β et les conditions de sélection des variants d’orientation de la phase αWI observées sur des échantillons fortement déformés. Des observations MEB couplées à un algorithme d'analyse d'image spécialement développé ont permis de déterminer l’influence des paramètres du cycle thermomécaniques sur les caractéristiques microstructurales de la phase αp (fraction de phase, taille…).Les propriétés mécaniques ont été caractérisées à partir d’essai de traction pour déterminer l’influence de l’anisotropie microstructurale induite par la mise en forme. L’observation des surfaces de rupture a mis en évidence le rôle des liserés αGB sur l’amorçage et la propagation des fissures.Les cartographies d’orientation ont montré des variations de propriétés élastiques à l’échelle des grains β; en relation avec la précipitation de la phase α. Il a ainsi été possible de relier les augmentations du bruit ultrasonore rétrodiffusé avec les évolutions de texture et les sélections de variant induites par le forgeage dans le domaine β. / Mechanical properties of closed die forging titanium alloys are very sensitive to variations of processing parameters (forging amount, forging temperature, etc.). The claims of this study were to characterize the microstructure and texture of Ti6246 alloys in order to understand the process parameters' impact on microstructure and their consequences on mechanical properties’ anisotropy.We investigate the impact of the forging amount on the β texture and α phase nucleation. The study of α nucleation and growth at β/β grains boundaries and variant selection in αWI phase conditions is carried out by EBSD measurements. SEM observations associate to an image analysis algorithm specially conceived give a good description of the thermo-mechanical processing parameters’ effects on the αp morphology (fraction, size …).Thanks to tensile testing, mechanical properties have been measured in order to evaluate the effects of microstructure anisotropy induced by forging. αGB-layers at β-grain boundaries dominate fracture toughness (cracks nucleation and cracks propagation) as observed on crack path profiles.Variations of elastic properties at β grains scale linked to α phase precipitation have been revealed by crystallographic orientation maps. Therefore the increasing of backscattered ultrasound noise can be linked to the texture evolution and the variant selections induced by β-forging.

Dans ce travail de thèse, nous avons formulé des émulsions de Pickering stables, biodégradables et biocompatibles stabilisées par des nanoparticules (NPs) de poly(acide lactique-co-glycolique) (PLGA). De telles émulsions sont une alternative, potentiellement moins toxique et irritante, aux émulsions conventionnelles stabilisées par des tensioactifs synthétiques. Dans un premier temps, une étude physico-chimique approfondie de ces systèmes a permis de clarifier leurs structures (macroscopique, microscopique et interfaciale) ainsi que leurs mécanismes et leurs cinétiques de stabilisation. Des études de la contribution du polymère stabilisant les NPs et des caractéristiques du polymère de PLGA utilisé sur les propriétés des émulsions ont également été réalisées. Cela a permis de mieux identifier les paramètres physico-chimiques clés nécessaires à une bonne stabilisation. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés au potentiel pharmaceutique de ces émulsions pour une application topique. Des substances actives (SA), utilisées pour le traitement du psoriasis, ont été encapsulées avec succès dans les NPs (ciclosporine A et tacrolimus) et les gouttelettes de l’émulsion (calcitriol). Cette étude est un premier pas vers l’utilisation de ces émulsions pour la co-encapsulation de deux SA dans la même formulation : une première dans les NPs et une seconde dans les gouttelettes d’huile. La co-encapsulation devrait permettre d’améliorer l’observance du patient et pourrait conduire à un effet synergique entre les deux SA. / In this thesis work, we formulated stable, biodegradable and biocompatible Pickering emulsions stabilized with nanoparticles (NPs) of poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA). Such emulsions are an alternative, potentially less toxic and irritating, to conventional emulsions stabilized with surfactants. Firstly, a thorough physico-chemical study of these systems was conducted in order to clarify their structures (macroscopic, microscopic and interfacial) as well as their mechanisms and kinetics of stabilization. Studies of the contribution of the polymer stabilizing the NPs and of the characteristics of the PLGA polymer on the properties of the emulsions were also carried out. This enabled a better identification of the physico-chemical key parameters responsible for a good stabilization. Secondly, we focused on the pharmaceutical potential of these emulsions for a topical application. Pharmaceutical active ingredients (API), used for the treatment of psoriasis, were successfully encapsulated in the NPs (cyclosporine A and tacrolimus) and the emulsion droplets (calcitriol). This study is a first step towards the use of these emulsions for the co-encapsulation of two API: one in the NPs and a second in the oil droplets. The co-encapsulation should improve patient compliance and could lead to a synergistic effect between the two API.

Les alliages ferritiques Fe—14Cr renforcés par une dispersion d'oxydes (ODS) riches en Y, Ti et O sont envisagés comme matériaux de structure pour la prochaine génération de réacteurs nucléaires. Ils allient résistance à l’irradiation neutronique et excellentes propriétés mécaniques, notamment en fluage à hautes températures. Ce travail s'est positionné sur la compréhension des effets induits par de légères variations en oxygène et en yttrium autour d’une composition chimique de référence Fe—14Cr—1W—0,3Ti—0,3Y₂O₃. Nous avons montré que le paramètre crucial est la cinétique de précipitation des nanorenforts. Elle conditionne l’évolution de la microstructure globale que ce soit avant, après filage ou sous traitement thermique. Cette cinétique est propre à la nature des phases précipitant, à leur structure cristallographique et aux relations d'orientations à l'interface particules/matrice. Ce dernier paramètre détermine la stabilité des nanorenforts et par voie de conséquence les mécanismes de recristallisation, et in fine les propriétés mécaniques. La variation des teneurs en oxygène et en yttrium peuvent induire des états consolidés à peu près équivalents en termes de nanodispersion et de propriétés mécaniques bien que les mécanismes inhérents soient différents. Les enrichissements en oxygène et en yttrium conduisent tous les deux à une recristallisation du matériau à 1300°C mais avec des mécanismes radicalement différents. Les résultats de cette étude permettent de proposer des valeurs seuil à ne pas dépasser, 0,3% de Fe₂O₃ et 0,7% d’yttrium, pour conserver de bonnes propriétés mécaniques. / Fe—14Cr ODS ferritic alloys reinforced by a dispersion of oxides rich in Y, Ti and O are considered suitable structural materials structural for the 4th generation of nuclear reactors. They combine neutron irradiation resistance and excellent mechanical properties, especially creep properties at high temperatures. This work is dedicated to the understanding of the effects induced by a small oxygen and yttrium variation around a reference chemical composition: Fe—14Cr—0,3Ti—0,3Y₂O₃. We showed that the crucial parameter is the precipitation kinetic of the nano-reinforcements which is responsible for the microstructure evolution before, after or during the thermal annealing. This kinetic is proper to the nature of the precipitating phases, their structure and to the orientation relationships at the particle/matrix interfaces. This last parameter determines the stability of the nano-reinforcements, hence the recrystallization mechanisms and their mechanical properties. The concentration variation of oxygen and yttrium can induce similar consolidated states in terms od nano-dispersion and mechanical properties even if the underlying mechanisms are different. Both the oxygen and yttrium enrichments lead to a recrystallization of the material at 1300°C by compltetly different mechanisms. This study allows to propose threshold values of 0,3% Fe₂O₃ and 0,7% yttrium, that should not be exceeded in order to maintain the quality of the mechanical properties.

Cette thèse est composée de quatre chapitres.Le premier chapitre est une description préliminaire de la base de données Factset Ownership. Nous en donnons une description statistique et exposons quelques faits stylisés caractérisant notamment la structure du portefeuille des institutions financières et fonds d'investissement, ainsi que la capitalisation boursière des entreprises y étant recensées.Le second chapitre propose une méthode d'évaluation statistique de la similarité entre des paires de portefeuilles d'institutions financières. Une paire statistiquement significative donnant lieu à la création d'un lien de similarité entre ces deux entités, nous sommes en mesure de projeter un réseau à l'origine bi-partite (entre institutions financières et entreprises) en un réseau mono-partite (entre institutions uniquement) afin d'en étudier l'évolution de sa structure au cours du temps. En effet, d'un point de vue économique, il est suspecté que les motifs d'investissements similaires constituent un facteur de risque important de contagion financière pouvant être à l'origine de banqueroutes aux conséquences systémiques significatives.Le troisième chapitre s'intéresse aux comportements collectifs des gestionnaires de fonds d'investissement et, en particulier, à la manière dont la structure du portefeuille de ces fonds prend en compte, en moyenne, de façon optimale les frais de transaction en présence de faibles contraintes d'investissements. Ce phénomène où, dans de nombreuses situations, la médiane ou la moyenne des estimations d'un groupe de personnes est étonnamment proche de la valeur réelle, est connu sous le nom de sagesse de la foule.Le quatrième chapitre est consacré à l'étude simultanée de données de marché. Nous utilisons plus de 6.7 milliards de trades de la base de données Thomson-Reuters Tick History, et de données de portefeuille de la base FactSet Ownership. Nous étudions la dynamique tick-à-tick du carnet d'ordres ainsi que l'action aggrégée, c'est-à-dire sur une échelle de temps bien plus grande, des fonds d'investissement. Nous montrons notamment que la mémoire longue du signe des ordres au marché est bien plus courte en présence de l'action, absolue ou directionnelle, des fonds d'investissement. Réciproquement nous expliquons dans quelle mesure une action caractérisée par une mémoire faible est sujette à du trading directionnel provenant de l'action des fonds d'investissement. / The thesis is divided into four parts.Part I introduces and provides a technical description of the FactSet Ownership dataset together with some preliminary statistics and a set of stylized facts emerging from the portfolio structure of large financial institutions, and from the capitalization of recorded securities.Part II proposes a method to assess the statistical significance of the overlap between pairs of heterogeneously diversified portfolios. This method is then applied to public assets ownership data reported by financial institutions in order to infer statistically robust links between the portfolios of financial institutions based on similar patterns of investment. From an economic point of view, it is suspected that the overlapping holding of financial institution is an important channel for financial contagion with the potential to trigger fire sales and thus severe losses at a systemic level.Part III investigates the collective behaviour of fund manager and, in particular, how the average portfolio structure of institutional investors optimally accounts for transactions costs when investment constraints are weak. The collective ability of a crowd to accurately estimate an unknown quantity is known as the Wisdom of the Crowd. In many situation, the median or average estimate of a group of unrelated individuals is surprisingly close to the true value.In Part IV, we use more than 6.7 billions of trades from the Thomson-Reuters Tick History database and the ownership data from FactSet. We show how the tick-by-tick dynamics of limit order book data depends on the aggregate actions of large funds acting on much larger time scale. In particular, we find that the well-established long memory of marker order signs is markedly weaker when large investment funds trade in a markedly directional way or when their aggregate participation ratio is large. Conversely, we investigate to what respect an asset with a weak memory experiences direction trading from large funds.