Etude microstructurale du fer pur implanté à l'azote
par Mohamed Amara
Thèse de doctorat en Sciences des matériaux
Sous la direction de Gilbert Fantozzi.
Soutenue en 1987
à Lyon, INSA , en partenariat avec GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA) (laboratoire) .
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Résumé
Ce travail a consisté à étudier l'effet de la fluence, comprise entre 10exp17N+cm-2 6 x 10exp17 N+ cm-2 sur la nature et la morphologie des phases formées après implantation ionique d'azote dans du fer pur. L'effet de la température de l' implantation a également été suivi. Cette caractérisation a été entreprise grâce à l'examen au microscope électronique des couches implantées, principalement au moyen du dépouillement des clichés de diffraction. A l'ambiante, ces clichés de diffraction indiquent que les nitrures epsilon et/ou dzêta sont prépondérants à partir de la dose de 2 x 1017 N+cm- 2. Pour des doses moins importantes la majeure partie de la couche implantée est constituée par la martensite. L'évolution des composés au cours de l'implantation se fait sans que la phase austénitique ne se forme et en conservant presque les directions de grande densité atomique du réseau de fer. Les grains de nitrures sont alors en épi taxie sur le réseau atomique du substrat du fer (1). Dés que la température d'implantation s'élève, en plus des nitrures epsilon nous trouvons des composée de nature complexe assez proche du composé Fe2(C204)3, l'oxalate de fer. Probablement les gaz résidiels du vide de l'implanteur sont à l'origine de ces composés oxydés. Pour une température d'implantation de 200°C, les résultats sont fondamentalement différents. Ils s'expliquent par la diffusion rapide de l'azote à cette température. Une étude in-situ au microscope électronique de la mise en solution des nitrures alpha seconde observés après implantation, confirme cette interprétation (1). (1) Caractérisation par M. E. T. Des composés formés par implantation ionique d'azote dans le fer et les aciers. M. Amara, S. Fayeulle, C. Esnouf - Colloque S. F. M. E. Strasbourg 1985
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Titre traduit
= Microstructural study of nitrogen implanted pure iron
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