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Analyse et technologie des surfaces
fonctionnement vont déplacer le domaine de chargement vers des zones plus sûres.
Les dernières phases de la mise en forme sont capitales car suivant la manière dont
elles sont conduites, elles introduisent des contraintes pénalisantes pour la durée de
vie si elles sont tensiles, ou au contraire très bénéfiques si elles sont de compression.
Une autre possibilité consiste à faire appel aux traitements thermiques diffusionnels tels que la cémentation, la nitruration, la carbonitruration, qui introduisent
des éléments (carbone, azote…) en position interstitielle dans le réseau cristallin.
La distorsion ainsi créée, génère des contraintes de compression bénéfiques. De
même, les traitements mécaniques (grenaillage, galetage) menés convenablement
conduisent à des améliorations notables. La solution choisie devra en tout état de
cause, prendre en compte la profondeur atteinte par les contraintes.
Dans le cas du fretting-fatigue, plusieurs mécanismes d’usure peuvent intervenir simultanément ou successivement: adhésion, fatigue, corrosion, abrasion. Il
convient suivant les circonstances de tenir compte de chacun de ces mécanismes
d’usure pour orienter le choix des matériaux, traitements et revêtements de surface.
L’utilisation d’un revêtement de métaux mous, tels que l’aluminium, le cuivre, le
cadmium, l’argent, peut prévenir les risques de fretting, soit en accommodant le
mouvement relatif en limitant l’intensité des contraintes, soit en modifiant la réactivité de la surface. Dans les cas où il y a risque d’adhésion, le choix de matériaux
incompatibles est recommandé. La séparation complète des solides par des éléments non métalliques éliminera souvent le problème. On met en œuvre dans ce cas
des revêtements de polymères, des dépots en phase vapeur, des vernis de glissement.
25.6 TRAITEMENTS ET REVÊTEMENTS DE SURFACE
Comme il a été montré précédemment, les couches superficielles des composants mécaniques sont soumises à des sollicitations plus importantes que le cœur
même des pièces. Les propriétés exigées pour que ces couches assurent les fonctions spécifiques qui leur sont demandées et résistent aux agressions auxquelles
elles sont soumises sont bien souvent incompatibles avec les propriétés générales
des matériaux ou bien demanderaient des matériaux d’un coût trop élevé ou de mise
en œuvre difficile. Il en résulte le développement des méthodes de traitements et
revêtements de surfaces qui permettent de conférer aux couches superficielles des
propriétés mieux adaptées aux différents types de sollicitations tout en gardant à
cœur des matériaux aux propriétés moins élevées, généralement moins onéreux et
de mise en œuvre plus facile.
On dispose actuellement d’un éventail important de méthodes qui permettent
de résoudre les problèmes les plus variés tels que:
• l’accroissement de la tenue mécanique et de la résistance à la fatigue,
• l’abaissement du frottement,
Analyse et technologie des surfaces
fonctionnement vont déplacer le domaine de chargement vers des zones plus sûres.
Les dernières phases de la mise en forme sont capitales car suivant la manière dont
elles sont conduites, elles introduisent des contraintes pénalisantes pour la durée de
vie si elles sont tensiles, ou au contraire très bénéfiques si elles sont de compression.
Une autre possibilité consiste à faire appel aux traitements thermiques diffusionnels tels que la cémentation, la nitruration, la carbonitruration, qui introduisent
des éléments (carbone, azote…) en position interstitielle dans le réseau cristallin.
La distorsion ainsi créée, génère des contraintes de compression bénéfiques. De
même, les traitements mécaniques (grenaillage, galetage) menés convenablement
conduisent à des améliorations notables. La solution choisie devra en tout état de
cause, prendre en compte la profondeur atteinte par les contraintes.
Dans le cas du fretting-fatigue, plusieurs mécanismes d’usure peuvent intervenir simultanément ou successivement: adhésion, fatigue, corrosion, abrasion. Il
convient suivant les circonstances de tenir compte de chacun de ces mécanismes
d’usure pour orienter le choix des matériaux, traitements et revêtements de surface.
L’utilisation d’un revêtement de métaux mous, tels que l’aluminium, le cuivre, le
cadmium, l’argent, peut prévenir les risques de fretting, soit en accommodant le
mouvement relatif en limitant l’intensité des contraintes, soit en modifiant la réactivité de la surface. Dans les cas où il y a risque d’adhésion, le choix de matériaux
incompatibles est recommandé. La séparation complète des solides par des éléments non métalliques éliminera souvent le problème. On met en œuvre dans ce cas
des revêtements de polymères, des dépots en phase vapeur, des vernis de glissement.
25.6 TRAITEMENTS ET REVÊTEMENTS DE SURFACE
Comme il a été montré précédemment, les couches superficielles des composants mécaniques sont soumises à des sollicitations plus importantes que le cœur
même des pièces. Les propriétés exigées pour que ces couches assurent les fonctions spécifiques qui leur sont demandées et résistent aux agressions auxquelles
elles sont soumises sont bien souvent incompatibles avec les propriétés générales
des matériaux ou bien demanderaient des matériaux d’un coût trop élevé ou de mise
en œuvre difficile. Il en résulte le développement des méthodes de traitements et
revêtements de surfaces qui permettent de conférer aux couches superficielles des
propriétés mieux adaptées aux différents types de sollicitations tout en gardant à
cœur des matériaux aux propriétés moins élevées, généralement moins onéreux et
de mise en œuvre plus facile.
On dispose actuellement d’un éventail important de méthodes qui permettent
de résoudre les problèmes les plus variés tels que:
• l’accroissement de la tenue mécanique et de la résistance à la fatigue,
• l’abaissement du frottement,