Alliages de surface renforces par des carbures elabores par irradiation laser sur l'acier inoxydable aisi 316l : tenue a l'usure et a la corrosion

par FRANCK LAROUDIE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de M. PONS.

Soutenue en 1995

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Des alliages de surface renforces par des carbures mixtes fer-chrome m#7c#3 (m = fe, cr) d'une part, et par du carbure de titane d'autre part, ont ete elabores par irradiation laser sur l'acier inoxydable austenitique aisi 316l (z2 cnd 17-12) afin d'ameliorer sa resistance a l'usure. L'utilisation de differents precurseurs (graphite, carbure de silicium, carbure cr#3c#2 seul ou associe a du chrome, tic submicronique et micronique, melange de poudres de titane et de carbure sic) a permis d'obtenir des revetements presentant une large variete de microstructures et de compositions. Les microduretes correspondantes, comprises entre 350 hv et 900 hv temoignent d'un durcissement significatif de l'acier 316l (200 hv). La confrontation des phases presentes dans les differents alliages de surface avec celles des diagrammes d'equilibre des systemes correspondants a mis en evidence le caractere metastable des carbures m#7c#3 et la bonne stabilite thermique des carbures de titane. La resistance a l'oxydation a haute temperature des divers alliages de surface a ete caracterisee par thermogravimetrie. Les resultats obtenus ont montre le role essentiel des elements chrome et silicium dans le processus d'oxydation. Ainsi, les revetements elabores par irradiation d'un melange de carbure cr#3c#2 et de chrome, et ceux obtenus a partir d'un predepot constitue d'un melange de titane et de carbure de silicium, presentent une excellente resistance a l'oxydation a 1000c, equivalente a celle de l'acier 316l. D'autre part, le maintien prolonge a 1000c des alliages contenant des carbures m#7c#3 conduit a la precipitation des phases d'equilibre ce qui provoque une nette baisse de durete. Aucune modification structurale n'est observee dans les alliages contenant des carbures de titane. Les tests de corrosion intergranulaire effectues ont confirme le role preponderant du chrome sur le comportement a la corrosion. Enfin, les tests d'usure par frottement effectues sur ces differents alliages de surface ont montre que le durcissement obtenu permet une amelioration significative du comportement tribologique de l'acier 316l


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  • Détails : 210 P.
  • Annexes : 125 REF.

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