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Analyse et technologie des surfaces
profondeur pour s’adapter aux champs de contraintes et à créer des couches
résistant à plusieurs types de dégradations.
Ces techniques sont particulièrement bien adaptées pour la mise en œuvre de traitements et revêtements multicouches.
• Les traitements mécaniques ou thermomécaniques qui consistent à modifier la structure des couches superficielles pour y introduire des contraintes
résiduelles de compression sont utilisés notamment pour améliorer la résistance à la
fatigue superficielle ou au fretting-fatigue (grenaillage, galetage, choc laser…).
Le choix du traitement pour résoudre une situation donnée se fait avec le même
raisonnement que pour les matériaux massifs en sélectionnant le traitement qui
optimisera le mieux les fonctions tribologiques définies lors de l’analyse.
25.7 LE FROTTEMENT LUBRIFIÉ NON CONVENTIONNEL –
LUBRIFIANTS SOLIDES
Les lubrifiants ordinaires ne sont pas utilisables dans les mécanismes opérant à
haute température, sous vide poussé, à des températures cryogéniques ou à des
niveaux élevés de radiations. Les conditions de fonctionnement sont en effet rapidement perturbées par l’instabilité physico-chimique et par la tension de vapeur élevée des lubrifiants classiques. Généralement, la lubrification de ces mécanismes est
assurée soit par des lubrifiants solides, liquides ou gazeux possédant une excellente
stabilité thermique et une très faible tension de vapeur, soit par des techniques de
lubrification non conventionnelles:
• revêtements solides à faible coefficient de frottement tels que le graphite, les
bisulfures ou biséléniures, les oxydes, les verres, les fluorures, les revêtements métalliques, etc.
• gaz contenant du fluor, du chlore ou de l’iode;
• métaux liquides à bas points de fusion utilisés comme fluide dans les paliers
hydrodynamiques et magnétohydrodynamiques;
• polymères: P.T.F.E., Rilsan, etc.
25.7.1 Généralités sur les lubrifiants solides
Selon le modèle de Tabor le frottement caractérise l’effort nécessaire au
cisaillement des jonctions. Une réduction du facteur de frottement peut donc être
obtenue, en réduisant la contrainte limite de cisaillement du matériau, ou en augmentant sa pression d’écoulement, ou les deux à la fois. En pratique, il n’existe pas
de matériaux homogènes et isotropes présentant simultanément une résistance au
cisaillement réduite et une pression d’écoulement élevée. On obtient cet effet
bénéfique en déposant un revêtement mince et de faible résistance au cisaillement
Analyse et technologie des surfaces
profondeur pour s’adapter aux champs de contraintes et à créer des couches
résistant à plusieurs types de dégradations.
Ces techniques sont particulièrement bien adaptées pour la mise en œuvre de traitements et revêtements multicouches.
• Les traitements mécaniques ou thermomécaniques qui consistent à modifier la structure des couches superficielles pour y introduire des contraintes
résiduelles de compression sont utilisés notamment pour améliorer la résistance à la
fatigue superficielle ou au fretting-fatigue (grenaillage, galetage, choc laser…).
Le choix du traitement pour résoudre une situation donnée se fait avec le même
raisonnement que pour les matériaux massifs en sélectionnant le traitement qui
optimisera le mieux les fonctions tribologiques définies lors de l’analyse.
25.7 LE FROTTEMENT LUBRIFIÉ NON CONVENTIONNEL –
LUBRIFIANTS SOLIDES
Les lubrifiants ordinaires ne sont pas utilisables dans les mécanismes opérant à
haute température, sous vide poussé, à des températures cryogéniques ou à des
niveaux élevés de radiations. Les conditions de fonctionnement sont en effet rapidement perturbées par l’instabilité physico-chimique et par la tension de vapeur élevée des lubrifiants classiques. Généralement, la lubrification de ces mécanismes est
assurée soit par des lubrifiants solides, liquides ou gazeux possédant une excellente
stabilité thermique et une très faible tension de vapeur, soit par des techniques de
lubrification non conventionnelles:
• revêtements solides à faible coefficient de frottement tels que le graphite, les
bisulfures ou biséléniures, les oxydes, les verres, les fluorures, les revêtements métalliques, etc.
• gaz contenant du fluor, du chlore ou de l’iode;
• métaux liquides à bas points de fusion utilisés comme fluide dans les paliers
hydrodynamiques et magnétohydrodynamiques;
• polymères: P.T.F.E., Rilsan, etc.
25.7.1 Généralités sur les lubrifiants solides
Selon le modèle de Tabor le frottement caractérise l’effort nécessaire au
cisaillement des jonctions. Une réduction du facteur de frottement peut donc être
obtenue, en réduisant la contrainte limite de cisaillement du matériau, ou en augmentant sa pression d’écoulement, ou les deux à la fois. En pratique, il n’existe pas
de matériaux homogènes et isotropes présentant simultanément une résistance au
cisaillement réduite et une pression d’écoulement élevée. On obtient cet effet
bénéfique en déposant un revêtement mince et de faible résistance au cisaillement