Recherche des mécanismes microstructuraux qui régissent les propriétés macroscopiques de dépôts de chrome : influence des paramètres d'élaboration

• Auteur / Autrice : Frédéric Durut
• Direction : Jean Rieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Grenoble INPG en cotutelle avec Saint-Etienne, EMSE

Mots clés

Mots clés libres

Sciences et techniques

Metaux. Metallurgie

Revetement metallique

Microstructure

Chromage

Depot electrolytique

Texture

Electrocristallisation

Durete

Contrainte residuelle

Germination

Croissance grain

Grosseur grain

Traitement surface

Chrome

Résumé

Des revetements sont effectues a partir d'un bain de chrome hexavalent standard (250 g/l cro 3, 2,5 g/l h 2so 4) a densite de courant constante (40 a/dm 2), la temperature de chromage variant entre 25 et 75\c. Les depots de chrome sont caracterises d'un point de vue microstructural, morphologique et mecanique. Au-dessous de 40\c, le chrome se depose par germination continue, la structure est equiaxe non texturee. Au-dessus de 40\c, des nanograins se developpent par croissance de germes. C'est le regime de germination puis croissance, la structure est colonnaire, le chrome a une texture de type 111. A 40\c, la structure des depots est mixte. Quatre impuretes sont presentes dans le chrome : l'hydrogene, l'oxygene, le carbone et le soufre. La concentration en hydrogene pourrait etre liee a la quantite de defauts cristallins. Lorsque la structure est equiaxe les contraintes residuelles sont negligeables. Lorsque la texture 111 est faiblement marquee, les contraintes sont tres elevees. Au cours de la croissance du depot, les contraintes sont relaxees par fissuration. Il ne semble pas exister de lien entre la presence d'impuretes et la densite de fissures. Plusieurs modeles (hydrure, degazage, coalescence des cristallites, desorientations entre grains) peuvent expliquer la creation de contraintes de traction dans le chrome electrolytique, aucun n'est cependant entierement satisfaisant. La temperature de recristallisation du chrome est comprise entre 400 et 500\c. La croissance des grains est homogene lorsque la structure est equiaxe ou mixte. Lorsque la structure est colonnaire, il y a croissance anormale des grains situes en surface (recristallisation secondaire induite par des differences d'orientation). La durete est reliee a la taille de grains du chrome par une loi de type hall et petch.