436
Analyse et technologie des surfaces
frottement et l’usure évoluent en fonction des différents états physique de l’oxyde.
On observe que le facteur de frottement, élevé à basse température, avec un maximum vers 450˚C, tend aux températures plus élevées vers un minimum inférieur à
0,2. Les comportements en frottement et en résistance à la corrosion de l’oxyde de
bore ont été améliorés en le combinant avec du graphite ou du sulfure de plomb.
L’oxyde de plomb PbO est un excellent lubrifiant solide entre 400 et 700˚C.
Cependant, aux températures plus faibles, le minium (Pb 3 O 4 ) formé pendant l’oxydation du PbO ne présente aucun pouvoir lubrifiant.
Le fluorure de calcium CaF2 présente un bon pouvoir lubrifiant aux températures élevées. Les revêtements à base de CaF2 liés à la céramique 60% CoO, 20% B
O, 20% CaO (% exprimés en poids) donnent des résultats satisfaisants entre 250 et
820˚C. Avec les superalliages à base de nickel, ces revêtements fonctionnent
jusqu’à 1000˚C.
25.7.4 Métaux lubrifiants en revêtements métalliques minces
Le comportement en frottement et usure peut être amélioré avec des revêtements métalliques tendres, déposés en faible épaisseur sur un support dur. Ces revêtements possèdent, en effet, un grand nombre des propriétés requises par les lubrifiants solides:
• une faible résistance au cisaillement,
• une stabilité thermique importante,
• une capacité et une conductivité thermique élevées,
• une bonne adhérence du film sur le matériau de base,
• un coefficient de dilatation voisin de celui du métal de base,
• une bonne mouillabilité des surfaces par le film s’il est à l’état liquide,
• et surtout une faible tension de vapeur aux températures élevées.
Les métaux le plus souvent utilisés sont: le gallium, le plomb, l’indium,
l’étain, l’or, l’argent, le palladium, le zinc, le rhénium, le thallium, etc.
25.8 EXERCICES
25.8.1 Un engrenage droit à profil à développante de cercle doit supporter une
contrainte hertzienne maximale de 800 Mpa. Quelle dureté minimale peut-on raisonnablement exiger pour éviter le risque de déformation de la denture?
25.8.2 Quels types de revêtement peut-on proposer pour éviter l’adhésion d’un
contact acier/acier qui doit fonctionner dans un gaz neutre sans lubrifiant?
25.8.3 On envisage de lubrifier les paliers d’une pompe à eau par le fluide véhiculé.
Sachant que celui-ci peut transporter de la silice, quel type de matériaux peut-on
utiliser pour les tourillons?
Analyse et technologie des surfaces
frottement et l’usure évoluent en fonction des différents états physique de l’oxyde.
On observe que le facteur de frottement, élevé à basse température, avec un maximum vers 450˚C, tend aux températures plus élevées vers un minimum inférieur à
0,2. Les comportements en frottement et en résistance à la corrosion de l’oxyde de
bore ont été améliorés en le combinant avec du graphite ou du sulfure de plomb.
L’oxyde de plomb PbO est un excellent lubrifiant solide entre 400 et 700˚C.
Cependant, aux températures plus faibles, le minium (Pb 3 O 4 ) formé pendant l’oxydation du PbO ne présente aucun pouvoir lubrifiant.
Le fluorure de calcium CaF2 présente un bon pouvoir lubrifiant aux températures élevées. Les revêtements à base de CaF2 liés à la céramique 60% CoO, 20% B
O, 20% CaO (% exprimés en poids) donnent des résultats satisfaisants entre 250 et
820˚C. Avec les superalliages à base de nickel, ces revêtements fonctionnent
jusqu’à 1000˚C.
25.7.4 Métaux lubrifiants en revêtements métalliques minces
Le comportement en frottement et usure peut être amélioré avec des revêtements métalliques tendres, déposés en faible épaisseur sur un support dur. Ces revêtements possèdent, en effet, un grand nombre des propriétés requises par les lubrifiants solides:
• une faible résistance au cisaillement,
• une stabilité thermique importante,
• une capacité et une conductivité thermique élevées,
• une bonne adhérence du film sur le matériau de base,
• un coefficient de dilatation voisin de celui du métal de base,
• une bonne mouillabilité des surfaces par le film s’il est à l’état liquide,
• et surtout une faible tension de vapeur aux températures élevées.
Les métaux le plus souvent utilisés sont: le gallium, le plomb, l’indium,
l’étain, l’or, l’argent, le palladium, le zinc, le rhénium, le thallium, etc.
25.8 EXERCICES
25.8.1 Un engrenage droit à profil à développante de cercle doit supporter une
contrainte hertzienne maximale de 800 Mpa. Quelle dureté minimale peut-on raisonnablement exiger pour éviter le risque de déformation de la denture?
25.8.2 Quels types de revêtement peut-on proposer pour éviter l’adhésion d’un
contact acier/acier qui doit fonctionner dans un gaz neutre sans lubrifiant?
25.8.3 On envisage de lubrifier les paliers d’une pompe à eau par le fluide véhiculé.
Sachant que celui-ci peut transporter de la silice, quel type de matériaux peut-on
utiliser pour les tourillons?