Influence de la fatigue thermique et des chocs thermiques sur la tenue au frottement et à l'usure d'un revêtement en acier inoxydable austénitique 304L

Abstract FRE

L’objectif principal de ce travail est de concevoir au sein de notre laboratoire un banc d'essai de fatigue et de chocs thermiques.

Il a été mis à profit, dans un premier temps, dans l’étude de l’influence de la fatigue thermique (180 – 550°C) et des chocs thermiques (20 – 600°C) sur la tenue au frottement et à l’usure d’un revêtement en acier inoxydable austénitique AISI 304L.

Ce revêtement a été déposé par le procédé de soudage T.I.G sur des éprouvettes en acier ferritique 42CD4.

L'étude concerne 3 états différents du depot : sensibilisé, sensibilisé écroui en surface et hypertrempé.

Les profils de microdureté des dépôts cycles montrent un adoucissement au niveau de la zone de liaison entre le substrat et le dépôt, par rapport au depot de référence "brut de soudage".

On a constaté, que l'évolution microstructurale observé sur tous les depots analysés au microscope optique, influe considérablement sur la cinétique d'usure ET les pertes de masse, surtout en surface.

Nous nous sommes intéressé également à l'étude du frottement.

On a constaté que son évolution est irrégulière dans le sens de l'épaisseur et qu'il est indépendant des pertes de masse.

L'analyse des traces d'usure au MEB a démontré l'influence de l'état de surface sur les pertes de masse, surtout après chocs thermiques ; l'usure abrasive est aggravée par un désagrégement de la surface due à la corrosion.

L'écrouissage de la surface favorise la formation de fissures transgranulaires ET diminue l'effet des chocs thermiques sur les pertes de masse.

Dans ce cas, l'usure passe d'une usure douce dite surcontrainte au début vers une usure abrasive plus sévère en fin d’essai.