Structures de films minces de MoSx déposés par techniques de faisceaux d'ions sur l'acier martensitique type Z100CD17 : corrélations entre propriétés tribologiques et microstructures de déformation

Structures of sputter deposited mos#x thin films on stainless steel. Corelations between tribological properties and deformation microstructures

• Auteur / Autrice : Jean-Luc Grosseau-Poussard
• Direction : Pierre Moine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lubrification

Microscopie électronique

Diffraction

Dépôt en phase vapeur

Résumé

Ce travail nous a permis dans un premier temps de mettre en evidence les evolutions microstructurales d'un acier a roulement martensitique, apres differents types de sollicitation en fatigue de surface. Les analyses des zones endommagees ont montre une degenerescence de la martensite provoquant une transformation du reseau quadratique en une maille cubique centree ferritique. Des filiations de microdurete effectuees en sous couche indiquent que cette migration du carbone avec transformation de phase associee conduit a un adoucissement et a une chute des proprietes mecaniques de l'acier. L'essentiel de la these est ensuite consacre a l'elaboration et a la caracterisation structurale et tribologique de couches minces lubrifiantes de mos#x preparees par techniques de faisceaux d'ions. Une etude fine menee par diffraction des rayons x et microscopie electronique en transmission, montre que la structure consiste en des groupes de feuillets preferentiellement orientes parallelement a la surface du substrat. Cette structure resulte de la faible pression de travail qui cree les conditions d'un bombardement ionique, a faible energie, des films en cours de croissance. Les proprietes tribologiques de la plupart des revetements realises dans cette etude, presentent des coefficients de frottement faibles et des durees de vie importantes. Nous avons analyse le comportement en frottement de ces films en faisant intervenir un terme de resistance au cisaillement apparent caracteristique de la region interfaciale qui accommode le glissement. Les observations par microscopie electronique en transmission a haute resolution en coupes transverses dans les traces d'usure ont mis en evidence la formation d'une mince couche superficielle turbulente d'accommodation a la surface du film, associee parfois a une fissure separant cette couche de la region non affectee du film. Le processus d'usure du film est cyclique. Un cycle comprend la formation d'une premiere couche d'accomodation, la creation d'une fissure separant cette couche de la region non affectee du film, et l'usure de cette couche d'accommodation