• Langue : Français
• Discipline : Sciences physiques. Sciences des Matériaux
• Identifiant : Inconnu
• Type de mémoire : Habilitation à diriger des recherches
• Date de soutenance : 01/01/2007

Résumé en langue originale

L'amélioration des propriétés mécaniques et chimiques des métaux à base fer est réalisée soit par mises en alliage, traitements thermochimiques ou thermomécaniques. Les ressources naturelles en éléments d'alliage étant beaucoup plus faibles que celles en fer, il est préférable de traiter la surface des pièces en acier plutôt que de modifier la composition chimique et la microstructure de tout leur volume. De plus, pour des applications mécaniques, il est souvent préconisé d'utiliser des pièces "composites" possédant des propriétés (dureté, résilience, ténacité, résistance à la usure) différentes entre surface et le cœur. Dans ce contexte, les traitements superficiels sont d'une grande importance technologique. Les progrès techniques ont permis la mise au point de nouveaux revêtements et de nouveaux outils de caractérisation microstructurale et mécanique.- Ainsi la compréhension des phénomènes conduisant aux microstructures et aux propriétés de ces surfaces est devenue plus pointue ce qui rend possible leur optimisation. Ce travail est relatif à l'étude de phases hors-équilibre thermodynamique. Lors d'une modification de l'ensemble des pièces en acier, elles résultent de traitements thermomécaniques ou thermochimiques. Elles peuvent aussi provenir de traitements superficiels par modification locale de la composition chimique de l'acier (implantation d'ions, fusion laser) ou par dépôt d'un revêtement (projection).- Le but de ces modifications chimiques ou microstructurales des surfaces est l'amélioration de leurs propriétés mécaniques en accord avec une amélioration de leurs propriétés chimiques, thermiques ou électriques par création d'une zone superficielle protectrice, isolant le volume de la pièce des sollicitations chimiques ou mécaniques du milieu extérieur dans lequel elle sera maintenue lors de son utilisation. Seront, en particulier, discutés dam1 ce travail l'influence d'emichissements en azote ou carbone, bore, silicium, aluminium et titane. Nous avons démontré que la microstructure du revêtement dépend de la technique d'élaboration du revêtement employée ainsi que de la microstructure (micro ou nanocristalline), de l'ordre atomique et de la nature chimique matière première en poudre.- Les phases très ordonnées se révèlent néfastes aux propriétés mécaniques car fragilisantes et il sera aussi montré qu'un revêtement nanostructuré est souvent préférable à un revêtement simplement microstructuré. Le rôle bénéfique des défauts de structure engendés par tréfilage, conduisant à une relaxation des contraintes par transformation de phases, a également été mis en évidence.