Elaboration par projection plasma de revetements de carbures et de nitrures pour des applications tribologiques

par LUC BUISSON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de LUCIEN BONNETAIN.

Soutenue en 1992

à l'INP GRENOBLE .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Au cours de ce travail, nous avons elabore des revetements plasma de carbures et nitrures (nbc, tac, tic et tin) sur des substrats inox. La demarche utilisee est la suivante: 1) la realisation de ces revetements par projection plasma sous pression reduite, 2) la determination des proprietes physico-chimiques et microstructurales, 3) l'etude du comportement tribologique (frottement et usure). Dans l'ensemble, les revetements sont adherents mais ils possedent une porosite elevee (>10%), liee au caractere tres refractaire de ces materiaux. Pour nbc et tic, les revetements sont homogenes en composition (stchiometrie) et en morphologie. Pour tic et tin, la decarburation/denitruration ne peut etre totalement evitee. Elle se traduit par la presence de phases deficientes en carbone ou azote. Pour cette etude, nous avons utilise des tests tribologiques ne mettant en jeu que le frottement de glissement a sec, a l'aide d'un tribometre de type bille-plan. A l'exception de tin, l'usure des revetements est quasiment inexistante. On observe principalement deux mecanismes d'usure: une usure abrasive sur le frotteur (acier ou alumine) et une usure adhesive liee aux transferts de matiere du frotteur sur le revetement. Le frottement quant a lui atteint tres vite un regime stable pour des materiaux comme nbc et tic. On obtient avec un antagoniste alumine, de faibles coefficients de frottement (<0,2). Pour tac et tin, ce frottement est instable et il ne cesse de croitre jusqu'au grippage. La porosite, la cohesion entre les particules projetees et l'affinite chimique avec le materiau antagoniste, sont autant de facteurs intervenant dans le comportement tribologique des revetements


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