Etude de la croissance de revetements de chrome electrolytiques. Consequences sur la structure et l'etat mecanique

par VALERICK CASSAGNE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de D. BAPTISTE.

Soutenue en 1996

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    Les depots de chrome electrolytiques ont ete abordes sous trois aspects: chimique (reduction, inclusion) micro et macrostructural (morphologie de surface, germination, croissance, cristallographie et texture) et mecanique (contraintes residuelles, fissuration) en fonction du type de courant, de la densite de courant et du traitement thermique. L'hydrogene codepose avec le chrome sous plusieurs milliers de ppm degaze en quelques minutes pendant la deposition. Les 100 a 300 ppm restants sont bloques dans des pieges structuraux. L'oxygene (3000 a 7000 ppm) codepose est stable. Les revetements de chrome sont nanocristallins (30 a 200 nm). Les depots elabores en courant continu (cc) ont une texture de fibre <111> alors que ceux elabores en courant periodiquement inverse sont equiaxes. La surface des cpi presente une microrugosite importante alors que les cc sont tres lisses. La fissuration des cc augmente avec la densite de courant. La densite de fissure est plus faible en surface qu'a cur. Les cpi ne sont pas fissures. Les contraintes residuelles analysees par diffraction des rayons x montrent un niveau constant dans l'epaisseur pour les cpi (200 a 350 mpa) alors que dans les cc, on a sur les dix premiers micrometres de la surface de 800 a 1000 mpa qui se stabilisent a cur vers 400 a 500 mpa. Un calcul par elements finis suivi d'une simulation de diffraction montre que sans la relaxation par les fissures, les contraintes atteindraient 2 a 20 gpa. Les contraintes residuelles sont dues a une diminution de volume du revetement pendant la deposition soit par changement de phase hydrure vers metal, soit par degazage de l'hydrogene. La difference de niveau de tension interne entre les cc et les cpi est due a la difference de microrugosite de surface, plus la surface libre est importante moins la reduction de volume est contrariee


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  • Détails : 110 P.
  • Annexes : 51 REF.

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