Étude du comportement mécanique sous nanoindentation de couches de a-SiC:H élaborées par PACVD : étude expérimentale et numérique
Institution:
PerpignanDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Les alliages de titane possèdent une bonne résistance mécanique par rapport à leur faible densité et une excellente résistance à la corrosion : ce qui en fait des matériaux de choix pour l’aéronautique. Cependant, ils présentent de faibles qualités tribologiques, notamment de forts coefficients de frottement. Pour y remédier, des films micrométriques de carbure de silicium amorphe hydrogéné (a:SiCH), durs et avec de faibles coefficients de frottement, sont déposés à la surface de ces alliages par PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition). Le but de cette thèse est de comprendre et d’améliorer le comportement mécanique de ces couches, en particulier leur faible adhérence sur des alliages de titane et leur résistance à la fissuration durant des situations de contact. Des tests de nanoindentation sphérique ont été réalisés sur ces dépôts. Les zones de contact après indentation sont observées et analysées comparativement entre dépôts par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) et microscopie à force atomique (AFM). Une simulation numérique de ce test de nanoindentation est également réalisée pour évaluer qualitativement le niveau des contraintes et de déformations dans les dépôts et expliquer la fissuration observée dans les zones indentées. Ces analyses numériques permettent ainsi de mieux comprendre la réponse mécanique des dépôts lors d’un contact sphérique et de sélectionner les plus intéressants mécaniquement
Abstract FR:
Titanium alloys have good mechanical strength compared to their low density and have also excellent corrosion strength. So they are well-adapted materials for aerospace industry. However, they have low tribological properties (i. E high friction coefficients). To solve this problem, micrometric amorphous hydrogenated silicon carbide(a: SiCH) coatings, which have high hardness and low friction coefficient, are deposited on the surface of these alloys by PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition). The aim of this thesis is to understand and improve the mechanical behaviour of these coatings, especially low adhesion on titanium alloys and cracking phenomenon during contact situations. Spherical nanoindentation tests have been realised on these coatings. Contact area after indentation are observed and compared to one another by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). A numerical simulation of nanoindentation test is also conducted to obtain qualitatively stress and strain in deposits and explain cracking observed at the indented area. These numerical analyses allow a better understanding of the mechanical behaviour of deposits during a contact and allow to select the best coating