Abstract FR:

Ce travail a pour objectif l'etude et la caracterisation d'un traitement de nitruration du titane en phase solide par laser co#2. Une etude structurale et microstructurale a tout d'abord permis de preciser la nature des phases formees selon les conditions de traitement et de mettre en evidence le role des vitesses de chauffage et de refroidissement du substrat sur la morphologie des couches nitrurees. Dans des conditions de traitement isotherme, la cinetique de nitruration est controlee par la diffusion de l'azote (loi de croissance parabolique) ; aucun effet specifique sur la croissance des couches ne resulte de l'irradiation photonique de la surface. L'etude cinetique a permis de determiner, d'une part, l'energie d'activation du procede et d'autre part, les coefficients de diffusion de l'azote dans le materiau soit a partir les lois de wagner, soit en utilisant une resolution analytique ou numerique des lois de fick. La comparaison des profils de diffusion de l'azote calcules et mesures (microanalyse par reaction nucleaire) a montre que les approximations utilisees dans les modeles existant ne permettent pas de correler de facon satisfaisante les profils calcules et mesures. Enfin, les parametres controlant l'interaction laser-matiere, et l'absorptivite de la surface au cours du traitement ont ete etudie en utilisant d'une identification numerique de determination de l'absorptivite. La temperature de la surface, la rugosite et la presence (ou non) d'elements d'alliage dans le materiau sont les parametres susceptible d'influencer le couplage alors que la formation d'une couche superficielle de nitrure n'affecte pas le couplage laser-matiere.