Etude theorique et experimentale de l'indentation des materiaux elastoplastiques homogenes ou revetus. Application a la mesure de la rheologie et a l'adherence des films minces

par PHILIPPE LAVAL

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de E. FELDER.

Soutenue en 1995

à l'EMP .

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  • Résumé

    Une synthese bibliographique de l'essai d'indentation normale a ete realisee. Nous nous attachons a l'etude de l'indentation normale comme: ? un procede de determination de la durete et du module d'young de materiaux homogenes ou revetu, et cela a diverses echelles d'observation penetration de 0,1 m a 0,1 mm, ? une technique de determination de l'adherence de revetements, ? ou une methode de caracterisation de la tenacite des materiaux et de l'interface. Dans la premiere partie, une etude theorique par elements finis de l'indentation elastoplastique de materiaux homogenes est realisee. Nous proposons alors une methode permettant d'ameliorer l'interpretation des essais de nano-indentation. Dans la deuxieme partie, les champs de contrainte et de deformation introduits dans un systeme revetu lors d'une indentation sont etudies. Cette etude est realisee par simulation numerique grace a un code de calcul elements finis multimateriaux developpe a cet effet. Ce travail theorique est confronte aux experiences decrites dans la troisieme partie de ce document. La troisieme partie est consacre a une etude detaillee des proprietes de revetements pvd en carbure de titane (tic), tungstene (w) et chrome carbone (cr-c) sur differents substrats (acier 32cdv13 de 300 et 500 vickers, z85wcdv de 900 vickers, ou carbure de tungstene lie cobalt (wc-co) de 1700 vickers). Nous avons ainsi l'occasion de determiner la durete et le module d'young de ces echantillons par indentation normale. Leurs adherences sont quant a elles caracterisees par essai rayure. Les modes de fissuration et de decollement (identification de quatre modes) induits par indentation normale sont finalement etudies et analyses


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  • Détails : 254 P.
  • Annexes : 84 REF.

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