Prévision de l'épaisseur du film passif d'un acier inoxydable 316L soumis au fretting corrosion grâce au Point Defect Model, PDM

Les implants orthopediques de hanche ont une duree de vie d'environ 15 ans. Par exemple, la tige femorale d'un tel implant peut etre realisee en acier inoxydable 316L ou 316LN. Le fretting corrosion, frottement sous petits deplacements, peut se produire pendant la marche humaine en raison des chargements repetes entre le metal de la prothese et l'os. Plusieurs investigations experimentales du fretting corrosion ont ete entreprises. Cette couche passive de quelques nanometres, a temperature ambiante, est le point clef sur lequel repose le developpement de notre civilisation, selon certains auteurs. Ce travail vise a predire les epaisseurs de cette couche passive de l'acier inoxydable soumis au fretting corrosion, avec une attention specifique sur le role des proteines. Le modele utilise est base sur le Point Defect Model, PDM (a une echelle microscopique) et une amelioration de ce modele en prenant en compte le processus de frottement sous petits debattements. L'algorithme genetique a ete utilise pour optimiser la convergence du probleme. Les resultats les plus importants sont, comme demontre avec les essais experimentaux, que l'albumine, la proteine etudiee, empeche les degradations de l'acier inoxydable aux plus faibles concentrations d'ions chlorure ; ensuite, aux plus fortes concentrations de chlorures, un temps d'incubation est necessaire pour detruire le film passif.