Traitements et revêtements de surface à usage tribologique

Abstract

En cours de fonctionnement, les surfaces des composants mecaniques sont soumises a des sollicitations de type mecanique, thermiques et/ou physicochimique. Les efforts mecaniques se traduisent par des contraintes qui deviennent maximales pres des surfaces ; c'est le cas en sollicitations de flexion ou de torsion. De plus, les irregularites de surface, forme et rugosite, peuvent entrainer des concentrations de contraintes qui induisent des zones de fragilite supplementaires. Les sollicitations thermiques peuvent avoir pour origine l'environnement general ou la chaleur generee par le frottement dans le contact. Les sollicitations physicochimiques sont le fait des agressions environnementales du milieu exterieur pouvant se traduire par des phenomenes de corrosion ou d'oxydation ou dans certaines circonstances par des phenomenes de fragilisation. Pour les composants a fonctions tribologiques, a ces sollicitations s'ajoutent celles generees par les actions de contact et qui peuvent etre d'origines mecaniques, thermiques, electriques et physicochimiques. Il importe donc que les proprietes des couches superficielles soient superieures a celles requises pour les materiaux en volume. Realiser des proprietes de haut niveau sur tout le volume des composants, exigerait, en effet, des materiaux d'un cout trop eleve et de mise en œuvre difficile ou pourrait meme entrainer des inconvenients tels qu'une fragilisation ou un manque de souplesse du composant. Ces difficultes peuvent etre resolues par les traitements ou revetements des surfaces qui permettent de donner aux surfaces des proprietes leur assurant une resistance satisfaisante aux differents types de sollicitation qu'elles subissent, tout en gardant a cœur des materiaux aux proprietes moins elevees, moins onereux ou de mise en œuvre plus facile. Les traitements et revetements de surfaces ont fait l'objet, au cours des dernieres decennies, de developpements et modifications qui ont permis d'offrir un choix important de possibilites pour ameliorer les proprietes mecaniques des composants, leurs proprietes de resistance aux agressions physicochimiques, ou leurs proprietes pour remplir des fonctions tribologiques. On se propose dans ce dossier de regrouper des elements permettant de realiser ce dernier point.