Caractérisation des propriétés mécaniques par nanoindentation d’un traitement de diffusion et d’un revêtement pour l’amélioration de la résistance à l’usure des aciers à bas carbone

Abstract

La zone superficielle est très souvent la partie d’un composant qui subit les plus fortes contraintes, c’est également cette zone qui est exposée aux frottements et aux attaques chimiques. Les traitements de surface sont largement utilisés pour régler les problèmes d’usure, de corrosion ou de fatigue. Ce travail concerne la mise au point d'un traitement de conversion de surface par diffusion précipitation. Ce procédé de durcissement superficiel permet d'augmenter et d'améliorer les propriétés en surface des matériaux et plus particulièrement celles des outils. Il est proposé dans ce travail, de rechercher les conditions d'obtention d'un carbure de chrome connu pour ses propriétés de résistance à l’usure, à la corrosion et à l’oxydation, à partir d'un traitement réalisé en trois étapes : La première étape est une cémentation en caisse par le carbone sur deux aciers à bas carbone : le XC18 et le 16MC5. La deuxième étape consiste à déposer (dépôt électrolytique) à la surface un film de chrome métallique de quelques μm. La troisième étape est un maintien à haute température qui va permettre la conversion de la surface chromée en carbure par diffusion du carbone de la zone cémentée du substrat vers la surface et la précipitation du carbure de chrome. La caractérisation des propriétés mécaniques (dureté et module d’Young) par nanoindentation des échantillons obtenus est réalisée dans ce travail.