Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Béjaia - Abderrahmane Mira
Affiliation
Département de Génie Mécanique
Auteur
HAMMAM, Karima
Directeur de thèse
Bradai Mohand Amokrane (Maitre de conférence)
Filière
Sciences Financières
Diplôme
Doctorat
Titre
Dépôts superficiels obtenus par projection thermique pour applications tribologiques
Mots clés
Projection thermique, Dépôts, frottement, microstructures, contraintes résiduelles.
Résumé
La demande industrielle pour l’amélioration de la résistance à la fatigue, aux frottements et à l’usure de pièces, tant mécaniques que de structure, est en constante croissance depuis plus de 20 ans. Elle se justifie notamment par la volonté de réduire les pertes considérables liées aux phénomènes de frottement/usure. Dans les applications mécaniques, par exemple, 30% des causes d’avarie sont dues à l’usure. Dans ce contexte, la stratégie industrielle est souvent de recourir aux revêtements pour améliorer les performances et allonger la durée de vie d’un système mécanique. Ces revêtements sont techniquement et/ou économiquement avantageux par rapport à un changement du matériau constituant la pièce à améliorer. En outre, il est demandé de plus en plus fréquemment aux pièces de résister à des sollicitations impliquant simultanément plusieurs phénomènes (fatigue, usure, frottement, chocs, ...). De ce fait, des traitements de surface nombreux et variés ont été mis au point et sont utilisés industriellement pour faire face en particulier à ces exigences, notamment les dépôts par projection thermique. Pour certaines applications où des zones sont fortement sollicitées et où la résistance mécanique du substrat est faible, des revêtements épais (quelques centaines de microns) sont requis. La technique de projection thermique semble être bien adaptée à l’élaboration des ces revêtements et elle est industriellement répandue dans de nombreux secteurs pour des applications diverses, telles que l’automobile (paliers, cylindres de blocs moteurs, vilebrequins…) ; l’aéronautique (pieds des aubes…) ; les biomatériaux (prothèses…). Les revêtements composites métal/céramique s’imposent aujourd’hui comme une réponse au fort besoin industriel et d’amélioration de la fiabilité des pièces sous sollicitations multiples. Le procédé de projection utilisé est envisagé pour la réalisation de tels revêtements avec d’excellentes propriétés tribologiques. La réalisation de revêtements projetés de haute qualité passe par une bonne cohésion du dépôt et une adhérence élevée des revêtements sur leur substrat. Du fait, de leur mode d’élaboration, les microstructures des revêtements projetés sont complexes et les propriétés qui en dépendent hétérogènes. Afin d’optimiser le comportement tribologique des ces dépôts, l’objectif de cette thèse est d’établir des relations entre microstructure et propriétés tribologiques. Par ailleurs, les dépôts obtenus jusqu’alors par projection thermique sont performants du point de vue de la tenue à la corrosion ou de l’usure mais présentent encore certains inconvénients (rugosité, adhérence, reproductibilité). Il reste donc nécessaire d’améliorer la microstructure et l’état de surface des dépôts ainsi que leurs caractéristiques en utilisant des post-traitements. Le sujet de thèse proposé portera donc sur l’analyse des procédés d’élaboration par traitements par voie sèche (projection thermique). Les performances techniques des dépôts élaborés seront également évaluées. Un suivi particulier relatif aux préparations de surface des substrats ainsi qu’aux microstructures des revêtements élaborés sera effectué. A partir d’observations métallographiques et d’analyses des faciès d’usure, un mécanisme d’usure sera mis en évidence. L’influence de la microstructure caractéristique de ces dépôts sur leur comportement tribologique sera également examinée. Les techniques instrumentales qui pourront être utilisées concernent aussi bien les analyses de surfaces (MEB, analyse d
Statut
Validé