Recherche Avancée

Thèse soutenue

Caractérisation des propriétés mécaniques aux surfaces et interfaces à l'aide de l'essai de dureté

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Auteur / Autrice : Régis Bigot
Direction : Alain Iost
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences des matériaux
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Lille 1

Résumé

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La difficulté pour caractériser les interfaces des matériaux revêtus est à l'origine de ce travail. La faible épaisseur des revêtements exclue l'utilisation des essais classiques de la mécanique de la rupture et justifie l'application de l'essai de dureté vickers. Dans une première partie, nous étudions la variation de la dureté d'un matériau massif en fonction de la charge appliquée. L'observation microscopique de la formation d'un bourrelet, sur des échantillons d'alliage de titane (ta6v), d'aluminium (2024-t3) ou d'acier (xc 80) permet de modéliser la variation de la dureté avec la charge. Dans une deuxième partie, nous proposons une amélioration des modèles de la littérature pour les matériaux revêtus. L'application de cette nouvelle formulation aux revêtements de chrome dur sur acier ou inox permet d'obtenir la dureté intrinsèque du dépôt. Dans une troisième partie, nous montrons que l'essai de dureté donne aussi la possibilité de caractériser la ténacité des revêtements fragiles et l'adhérence de l'interface substrat/film en étudiant la propagation des fissures aux coins de l'empreinte vickers. Cet essai est appliqué aux dépôts de verre sur acier. En ce qui concerne l'adhérence, nous montrons dans une dernière partie l'importance du choix des interfaces en fonction des contraintes résiduelles dans le cas des aciers galvanises. La détermination expérimentale des contraintes résiduelles illustre les limites des calculs développés dans le cadre de nos travaux mais également les limites des modèles bibliographiques.