Depot chimique en phase gazeuse de silicium sur substrats ferreux. Caracterisation du comportement a la corrosion et a l'oxydation des revetements obtenus

par CHRISTOPHE KLAM

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Pierre Millet.

Soutenue en 1990

à Villeurbanne, INSA .

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  • Résumé

    La technique de depot chimique en phase gazeuse est utilisee pour enrichir superficiellement en si des substrats ferreux. Une etude thermodynamique prealable montre que, parmi les divers composes chloro-hydrogenes de si, le silane sih4 possede le meilleur pouvoir siliciurant (rendement theorique maximal). Selon la phase gazeuse utilisee (presence ou non de chlorure), les revetements obtenus sont differents. L'utilisation du melange ar-sih4-h2 conduit a la formation par diffusion, d'une solution solide fe-si compacte et adherente, avec 6 pour cent en poids maximum de si en surface. La presence de sicl4 dans le melange gazeux modifie le processus reactionnel, et conduit a la formation et a la croissance de cristaux de fe3si. Le revetement forme est plus riche en si mais poreux. Les conditions operatoires sont optimisees a partir de l'etude des divers parametres: debit et composition de la phase gazeuse, temperature et duree de traitement. Les dispositifs experimentaux sont decrits. Des essais de refusion superficielle par faisceau laser montrent qu'il est possible de refermer la porosite ouverte des revetements de fe3si, pour donner un alliage de surface homogene, non poreux et non fissure, mais dont la teneur en si est moindre, en raison d'une dilution par fusion d'une partie du substrat. Les revetements sont caracterises en corrosion humide et/ou en oxydation seche. Le comportement en milieu h2so4 1 m et 7 m, a temperature ambiante, confirme l'influence de la teneur en si et de la porosite de la couche, et montre le role du post-traitement laser. Le comportement a l'oxydation a l'air, entre 600 et 800#oc, est relie a la nature et la structure des couches


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  • Annexes : 81 REF

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