Etude du revêtement de chrome dopé au carbone sur pièces mécaniques : Contrôle de la microstructure, des textures et des contraintes : Optimisation du procédé de pulvérisation cathodique magnétron

par Charlotte Gautier-Picard

Thèse de doctorat en Matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Alain Catherinot.


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  • Résumé

    L'objectif de ce travail est l'optimisation du procede du depot de chrome dope au carbone (1,1%pds) elabore par pulverisation cathodique magnetron sur des pieces mecaniques. L'etude a ete realisee au moyen de deux enceintes : un prototype industriel et une enceinte de laboratoire. Une analyse approfondie de la preparation de surface et en particulier du decapage ionique a ete realisee. Nous avons montre l'influence du bombardement ionique a la fois sur la topographie et l'etat de contrainte en extreme surface du substrat et sur les proprietes d'adherence film/substrat. En fonction des conditions d'elaborations du depot, telles que tension de polarisation, densite de puissance cible, epaisseur, rotation et forme geometrique du substrat les proprietes microstructurales et mecaniques ont ete etudiees. La texture dans le cas de substrats plans est de type fibre 110 ou/et 100 selon les parametres. La morphologie de croissance est fortement influencee par le bombardement ionique qui permet de densifier le depot et modifie l'organisation et la croissance des cristaux. La rotation du substrat devant la cible conduit a une croissance colonnaire faiblement dense, et a une modification de l'organisation des cristaux, la texture devenant monocristalline. Un flux oblique conduit a une croissance cristalline et morphologique dissymetrique. L'etat de contrainte des couches a ete determine au moyen de la diffraction des rayons x, par une approche monocristalline. L'augmentation de la tension de polarisation et de la puissance cible sont a l'origine d'une transition d'un etat de contrainte de tension (2gpa) a un etat de compression (2gpa). A l'inverse, l'augmentation de l'angle d'incidence du flux des atomes se traduit par une diminution des contraintes de compression. Nous avons relie l'ensemble de ces caracteristiques aux proprietes d'emploi des couches, principalement l'adherence et la corrosion.

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  • Détails : 176 p

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
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