Contribution à l'étude de l'implantation d'ions (Ti, C, N, Ni) dans le fer et dans des aciers (M2, 304L)

Contribution to the study of (ti, c, n, ni) ion implantation into iron and into (m2 and 304l) aisi steels

• Auteur / Autrice : Moulay Ali El Khakani
• Direction : Gilbert Marest
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Physique nucléaire et atomique et applications
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilbert Marest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Titane

Tribologie (technologie)

Propriétés thermiques

Acier

Semiconducteurs -- Dopage

Ions -- Implantation

Résumé

La premiere partie de ce travail est consacree a l'etude de l'implantation de titane (ti) et de (ti+c) dans le fer et dans l'acier m2. Parallelement a l'optimisation des conditions d'implantation, la caracterisation des couches implantees utilisant les methodes nucleaires d'analyse nrs, rbs, nbs et cems a ete realisee. La simulation des distributions des ions implantes a fortes fluences et l'estimation des rendements de pulverisation ont ete faites a l'aide des codes de calcul trimdyn et collis, versions du code trim que nous avons adaptees. Grace a des experiences de marquage isotopique sur l'isotope #4#8ti un modele base sur le mixage par recul primaire est propose. L'analyse du carbone et de l'oxygene incorpores en surface pendant l'implantation montre un phenomene de competition entre ces deux elements dont nous proposons une interpretation. La spectroscopie mossbauer (cems) a montre que l'implantation de ti ou (ti+c) dans l'acier m2 produit entre autre, une phase amorphe a-fe-ti-c. Une reduction du coefficient de frottement et de l'usure de la surface implantee est mise en evidence par des tests de type bille-disque et petits debattements. Dans la seconde partie, le comportement thermique de l'acier 304l implante en azote ou en carbone a ete etudie. La stabilite des phases carbures et nitrures et leur dissolution partielle en phases martensitiques ont ete observees a la temperature de recuit de 360c. Enfin, l'implantation du #6#4ni dans des films minces de #5#7fe dans le but de former des alliages invar fe-ni a ete etudiee en associant les techniques rbs et cems. Des phases qui pourraient etre attribuees a des alliages invar ont ete detectees. Dans le cas du mixage de bicouches ni-fe par des ions ar ou kr, nous avons mis en evidence, a l'aide de la reaction resonnante #5#8ni(p,)#5#9cu, une efficacite de mixage plus importante pour les ions kr que pour les ions ar