Formation de couches superficielles de nitrure de bore hexagonal sur des aciers inoxydables : aspects cinetiques et structuraux

par VINCENT HAYS

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de René Marchand.

Soutenue en 1997

à Nantes .

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  • Résumé

    Les interfaces heterogenes sont relativement mal connues, hormis pour quelques couples metal-oxyde que la coherence cristalline permet de decrire simplement. Dans le cas general, la structure de l'interface ne resulte pas du raccordement exact de deux reseaux et il est necessaire d'introduire des dislocations interfaciales (ou/et d'autres defauts) pour decrire cette interface dont de nombreuses proprietes sont tributaires. Nous avons etudie les interfaces du couple nitrure de bore hexagonal-acier inoxydable austenitique, au plan structural et chimique par les techniques de la spectrometrie auger et de la microscopie electronique. Pour preparer ces interfaces dans de bonnes conditions nous avions imagine de les obtenir par precipitation de nitrure de bore sur la surface de l'acier. Pour cela un taux minimum de bore dans l'acier (0. 01%m) est necessaire et la premiere etape a consiste a doper en bore des aciers inoxydables contenant de l'azote. Dans ce but, nous avons developpe des methodes pour obtenir un apport connu de bore : depot cvd, fusion superficielle laser, mecanosynthese. . . Nous avons ensuite construit les interfaces metal-ceramique en faisant precipiter le nitrure de bore a la surface de l'acier inoxydable, lors de recuits isothermes sous atmosphere neutre. On observe la precipitation du nitrure de bore hexagonal sur la surface pour des temperatures comprises entre 700 et 800c. On montre que la precipitation est sous la dependance de la segregation du soufre en surface ; en effet suivant le traitement thermique, le soufre segrege a l'interface ceramique-metal ou bien il segrege sur la surface libre de l'acier empechant un recouvrement uniforme par le nitrure de bore. L'etude cristallographique montre que la couche de nitrure de bore est orientee 001<uv0> quelle que soit l'orientation des grains de l'acier. Toutefois les grains d'orientation cristallographique 111<uvw> favorisent la formation de la couche.


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  • Détails : 140 P.
  • Annexes : 107 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 97 NANT 2023
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