Revêtements laser multi couches multimatériau : maîtrise des traitements et des contraintes résiduelles

par Michel Pilloz

Thèse de doctorat en Génie des matériaux

Sous la direction de André Bernard Vannes.

Soutenue en 1990

à Lyon, INSA , en partenariat avec GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Lasers à gaz
• Contraintes résiduelles
• Revêtement métallique

Résumé

Deux aspects ont été abordé dans ce travail : - d'une part, la maîtrise des revêtements multipasses monocouches et/ou multimatériaux. Il a été nécessaire de mettre au point un dispositif spécifique pour réaliser ces revêtements par projection de poudre. Quatre types de poudres (base Co, base Ni, base Fe,base type acier austénitique inoxydable) et deux substrats(acier austénitique inoxydable 304L et acier bas carbone XC10) ont été testés. Il a été possible d'établir une procédure de dépôt qui définit les plages d'utilisation optimale : irradiance, vitesse de traitement, défocalisation. - d'autre part, la détermination systématique des champs de contraintes résiduelles induites par ces dépôts, à l'aide d'une méthode d'enlèvement de couches intégrant l'aspect multimatériau. Selon la nature des dépôts, les contraintes sont le plus souvent de traction dans la couche extérieure, mais aussi de compression dans deux cas. A partir d'une approche phénoménologique les origines de ces contraintes sont mises en évidence et l'importance des principaux paramètres est soulignée : écart de contraction thermique, gradient thermique, effet thermomécanique (fluage) l 'interprétation s 'appuie également sur une étude métallurgique et mécanique : microscopie, analyse X, SIMS, mesure des constantes élastiques, dureté. . .

Titre traduit

= Multimatérial multilayer laser coatings : control of treatments and residual stresses

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