Etude de l’apport des couches minces déposées par pulvérisation magnétron pour la réduction des pertes d’énergie par frottement

Abstract

Dans un souci d’améliorat ion des performances des pièces mécaniques soumises à des sollicitat ions agressives du frottement, les investigat ions ne cessent d’être menées dans le domaine des revêtements. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes donc intéressés aux revêtements. Une étude sur les propriétés physico-chimiques et tribo-mécaniques de revêtements nanocristallins multicouches TiN/CrN obtenus sur des substrats en acier XC48 par le procédé de pulvérisation magnétron sous atmosphère réactive a été réalisée. Trois lots de dépôts ont été réalisés en faisant varier la périodicité des couches de TiN et CrN, sur des substrats à deux rugosités différentes avec des paramètres de dépôt ajustés. L’analyse de la structure des couches a été déterminée par diffraction de rayons-X (DRX) et par microscopie électronique à balayage (MEB). De plus, le calcul des contraintes internes générées dans les trois revêtements a été effectué. L’adhérence et la dureté des mult icouches ont été o btenues par des tests en utilisant le model d’Oliver-Pharr. Les analyses par spectroscopie à dispersion d’énergie (EDS) et par Spectroscopie à dispersion de longueur d’onde (WDS), et les caractérisations par DRX confirment la présence dans ces films de phases cristallisées de type TiN et CrN avec une prédominance des phases orientées selon le plan (200). Il en découle une corrélation entre les propriétés microstructurales, mécaniques et tribologiques des revêtements sous l’influence du changement de période. Ce constat est confirmé par la variation des propriétés mécaniques en améliorant la résistance des revêtements à l’usure