thesis

Etude microstructurale et tribologique d'aciers inoxydables traites par implantation d'ions legers et melange ionique dynamique

Defense date:

Jan. 1, 1989

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Institution:

Poitiers

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Abstract FR:

L'implantation d'ions legers et le melange ionique dynamique sont susceptibles d'induire des transformations microstructurales benefiques pour les proprietes mecaniques superficielles des aciers. L'implantation de bore dans l'acier 304 austenitique conduit a la formation de martensite en raison des contraintes creees par les atomes de bore interstitiels. Ce changement de phase est favorise par la presence en surface de micromacles et de martensite de polissage. L'effet chimique gammagene du bore explique la saturation de la quantite de martensite. La presence de martensite sur une epaisseur suffisante (300 nm) augmente la durete et ameliore la tenue a l'usure en ralentissant suffisamment la degradation de la surface pour permettre le developpement par ecrouissage d'une sous-couche martensitique au fur et a mesure de l'essai d'usure. L'augmentation de la quantite de bore implantee provoque l'apparition, a partir de l'austenite, d'une phase amorphe dans laquelle subsiste de la martensite; cette phase amorphe reduit considerablement le coefficient de frottement ainsi que l'usure en debut d'essai. L'implantation de neon dans l'acier 304 provoque la formation de bulles sous tres forte pression qui engendrent l'apparition de martensite, mais favorisent aussi la germination de fissures au cours des essais d'usure; l'effet global sur les proprietes tribologiques s'avere plutot negatif. L'implantation de bore dans l'acier 440c martensitique conduit a une amorphisation des grains de carbure, ce qui diminue notablement le coefficient de frottement. Les depots realises par pulverisation d'une cible de ni#5#1ti#4#9 avec des ions n#+ sont constitues d'une phase amorphe riche en ni dans laquelle sont disperses des nanocristaux de tin (5 nm) dont la taille augmente lorsque le depot est assiste par implantation ionique. Les proprietes tribologiques de ces revetements sur les aciers 304 et 440c sont excellentes lorsqu'ils s