Influence de la microstructure sur le comportement tribologique de dépôts composites projetés plasma.

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Delqué, Mélissa (2007) Influence de la microstructure sur le comportement tribologique de dépôts composites projetés plasma. Doctorat Sciences et génie des matériaux, MAT- Centre des Matériaux P.M. Fourt, ENSMP p.178.

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Résumé

Les revêtements composites métal/céramique s’imposent aujourd’hui comme une réponse au fort besoin industriel d’amélioration de la fiabilité des pièces sous sollicitations multiples. Le procédé de projection plasma est envisagé pour la réalisation de tels revêtements avec d’excellentes

propriétés tribologiques. Du fait de leur mode d’élaboration, la microstructure des revêtements projetés plasma est complexe et les propriétés en dépendant hétérogènes. Afin d’optimiser le comportement tribologique de ces dépôts, l’objectif de cette étude est d’établir des relations entre

microstructure et propriétés tribologiques. Utilisant la souplesse du procédé de projection plasma, notamment celui de projection réactive particulièrement développé pour cette étude, des dépôts composites présentant une large gamme de microstructures ont été obtenus. Pour cela, divers paramètres ont été étudiés : la nature des poudres métalliques projetées (alliages de titane ou de cuivre), la nature du renfort céramique (exogène et/ou endogène), le mode de projection (projection plasma réactive, mode RPS et en surpression, mode HPPS ou co-projection) et les conditions de projection propres à chaque procédé. Une caractérisation des dépôts a été menée, jusqu’à une échelle fine. Le niveau de renforcement de ces microstructures composites fines a été, en particulier, étudié par

nanoindentation. Pour chaque mode de projection, deux dépôts composites ont été sélectionnés pour étudier leur

comportement tribologique à l’aide d’un essai de frottement de type « pion-disque ». Cet essai a montré une sensibilité élevée à la microstructure et a ainsi permis de déterminer le rôle de certaines caractéristiques microstructurales des dépôts composites sur leurs propriétés tribologiques.

A partir d’observations métallographiques et d’analyses des faciès d’usure, un mécanisme d’usure commun aux deux types de dépôts, élaborés par co-projection et par projection réactive, a été mis en évidence. L’influence de la microstructure caractéristique de ces dépôts sur leur comportement tribologique a également été examinée.

Table des Matières

Nomenclature

Introduction générale



Chapitre 1 Eléménts bibliographiques



1. Revêtements composites projetés

2. Tribologie des revêtements composites projetés plasma

3. Conclusion



Chapitre 2 Matériaux et techniques expérimentales

1. Matériaux

2. Procédé d'élaboration des revêtements

3. Méthodes de caractérisation des revêtements



Chapitre 3 Elaboration de dépôts composites par projection plasma

1. Choix des matériaux et des procédés pour l'élaboration de dépôts composites

2. Elaboration de depôts composites à structure particulaire

3. Elaboration de depôts composites à structure lamellaire

4. Conclusion



Chapitre 4 Etude tribologique des épôts composites projetés plasma

1. Etude tribologique des dépôts composites à structure particulaire

2. Etude tribologique des dépôts composites à structure lamellaire

3. Conclusion



Chapitre 5 Mécanismes d'usure des dépôts composites projetés plasma

1. Mécanismes d'usure communs aux dépôts composites

2. Influence de la microstructure des dépôts composites à comportement tribologique

3. Conclusion



Conclusion générale

Annexes

Références bibliographiques

Publications

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