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A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Une présentation très réductrice des traitements de surface consisterait à
donner un << catalogue >> de procédés et recettes susceptibles de s’appliquer sur
divers substrats : cette image est souvent entretenue par celle de la peinture que
les amateurs pensent pouvoir déposer n’importe comment sur n’importe quoi :
dès lors qu’on se penche sur le problème, on comprend très vite qu’on ne peut pas
parler de peinture mais de << systèmes de peintures B comprenant primaire d’adhérence, couche d’apprêt, couche(s) de finition ... Ces systèmes ne peuvent s’appliquer que sur des matériaux bien définis dont la surface a été convenablement
préparée (état de surface, dégraissage, conversion par phosphatation.. .).
Parfois le revêtement fait partie intégrante du matériau (couche superficielle
modifiée par trempe, par écrouissage, par diffusion...). Dans certains cas, on utilise des pièces mécaniques sans traitement de surface apparent : en réalité, on
s’aperçoit que lors de l’usinage on veille à obtenir une faible rugosité avec des
stries d’usinage bien orientées par rapport à la direction du frottement et qu’on a
créé des propriétés fonctionnelles qui constituent déjà un traitement de surface.. .
Nous pourrions citer d‘autres exemples qui tous nous montreraient qu’il ne
peut pas y avoir d’un côté les matériaux et de l’autre les revêtements ; on doit
parler de matériaux revêtus autant que de revêtements de surface. Ces revêtements doivent être considérés de la même manière que ... notre peau qui fait partie intégrante de nos tissus !
Les traitements de surface bénéficient d’une littérature très abondante et
nous n’avons pas l’intention de leur consacrer un développement qui sortirait du
cadre de cet ouvrage. Nous avons simplement choisi de présenter ces traitements et modifications de surface en les classant en fonction de l’effet induit.
Comme le montre la figure 6.1, tout traitement ou dépôt commence par u n
nettoyage des surfaces mais le concept de surface << propre >> est une utopie qui
pourra éventuellement être approchée en laboratoire, en clivant, par exemple,
des cristaux sous ultravide ; dans les applications industrielles, une surface
propre est une surface dégraissée et décapée pouvant recevoir un traitement
particulier. On obtiendra une surface Conditionnée pour ce traitement et non
une surface propre dans l’absolu. Dans les traitements électrolytiques, ce conditionnement concerne souvent plus de la moitié de l’installation.
Les traitements par transformation structurale utilisent la déformation
plastique du métal ou u n changement de phase et introduisent des
contraintes superficielles et une augmentation de dureté.
Les traitements thermochimiques avec diffusion sont utilisés pour modifier
la composition superficielle du matériau, généralement un acier. Ce sont les
traitements classiques de cémentation, de nitruration, de carbonitruration.
Certains d’entre eux peuvent être poursuivis par un traitement tel qu’une
trempe martensitique. Ces traitements obéissent aux lois de la diffusion et
correspondent à u n état d’équilibre.
I1 n’en est pas de même pour la catégorie suivante qui permet d’obtenir des
états hors équilibre par l’emploi de faisceaux très énergétiques. On peut
ainsi << forcer >> des ions en les implantant dans u n matériau ou obtenir des
concentrations thermodynamiquement impossibles grâce à des cycles fusionsolidification très rapides (lasers, faisceaux d’électrons).
A. CORNET et J.-P. DEVILLE
Une présentation très réductrice des traitements de surface consisterait à
donner un << catalogue >> de procédés et recettes susceptibles de s’appliquer sur
divers substrats : cette image est souvent entretenue par celle de la peinture que
les amateurs pensent pouvoir déposer n’importe comment sur n’importe quoi :
dès lors qu’on se penche sur le problème, on comprend très vite qu’on ne peut pas
parler de peinture mais de << systèmes de peintures B comprenant primaire d’adhérence, couche d’apprêt, couche(s) de finition ... Ces systèmes ne peuvent s’appliquer que sur des matériaux bien définis dont la surface a été convenablement
préparée (état de surface, dégraissage, conversion par phosphatation.. .).
Parfois le revêtement fait partie intégrante du matériau (couche superficielle
modifiée par trempe, par écrouissage, par diffusion...). Dans certains cas, on utilise des pièces mécaniques sans traitement de surface apparent : en réalité, on
s’aperçoit que lors de l’usinage on veille à obtenir une faible rugosité avec des
stries d’usinage bien orientées par rapport à la direction du frottement et qu’on a
créé des propriétés fonctionnelles qui constituent déjà un traitement de surface.. .
Nous pourrions citer d‘autres exemples qui tous nous montreraient qu’il ne
peut pas y avoir d’un côté les matériaux et de l’autre les revêtements ; on doit
parler de matériaux revêtus autant que de revêtements de surface. Ces revêtements doivent être considérés de la même manière que ... notre peau qui fait partie intégrante de nos tissus !
Les traitements de surface bénéficient d’une littérature très abondante et
nous n’avons pas l’intention de leur consacrer un développement qui sortirait du
cadre de cet ouvrage. Nous avons simplement choisi de présenter ces traitements et modifications de surface en les classant en fonction de l’effet induit.
Comme le montre la figure 6.1, tout traitement ou dépôt commence par u n
nettoyage des surfaces mais le concept de surface << propre >> est une utopie qui
pourra éventuellement être approchée en laboratoire, en clivant, par exemple,
des cristaux sous ultravide ; dans les applications industrielles, une surface
propre est une surface dégraissée et décapée pouvant recevoir un traitement
particulier. On obtiendra une surface Conditionnée pour ce traitement et non
une surface propre dans l’absolu. Dans les traitements électrolytiques, ce conditionnement concerne souvent plus de la moitié de l’installation.
Les traitements par transformation structurale utilisent la déformation
plastique du métal ou u n changement de phase et introduisent des
contraintes superficielles et une augmentation de dureté.
Les traitements thermochimiques avec diffusion sont utilisés pour modifier
la composition superficielle du matériau, généralement un acier. Ce sont les
traitements classiques de cémentation, de nitruration, de carbonitruration.
Certains d’entre eux peuvent être poursuivis par un traitement tel qu’une
trempe martensitique. Ces traitements obéissent aux lois de la diffusion et
correspondent à u n état d’équilibre.
I1 n’en est pas de même pour la catégorie suivante qui permet d’obtenir des
états hors équilibre par l’emploi de faisceaux très énergétiques. On peut
ainsi << forcer >> des ions en les implantant dans u n matériau ou obtenir des
concentrations thermodynamiquement impossibles grâce à des cycles fusionsolidification très rapides (lasers, faisceaux d’électrons).