Influence de la microstructure sur les mécanismes d'endommagement thermomécanique de revêtements à base d'acier inoxydable AISI 316L réalisés par projection dynamique par gaz froid "cold spray"

Résumé : Le domaine automobile utilise des alliages légers d’aluminium dans la fabrication des pièces volumineuses du moteur thermique afin d’améliorer son rendement énergétique. Cependant, leurs propriétés sont insuffisantes pour pouvoir faire face aux contraintes thermomécaniques du moteur en service qui requièrent des matériaux à haute performance. Une solution innovante est l’application d’un revêtement par projection par gaz froid dite « cold spray » à base d’acier inoxydable AISI 316L aux dimensions et aux propriétés adaptées aux sollicitations locales. Ce procédé repose sur la projection à haute vitesse de particules de poudre sur un substrat, qui, déformées en « splats » à l’impact, adhérent pour créer un revêtement. Cette étude a pour ambition de comprendre les mécanismes d’endommagement thermomécanique de revêtements cold spray composites à base de 316L. Pour cela, les étapes de l’élaboration des revêtements, les paramètres de projection et les poudres de l’étude sont détaillés. Des revêtements de 316L pur sont réalisés ainsi que des analyses microstructurales par microscopie optique, MEB, chimiques par EDX et cristallographiques par EBSD et DRX, afin d’étudier l’influence du procédé cold spray sur la poudre initiale. Les interfaces entre les splats, constituants majeurs dans la cohésion des revêtements, sont étudiées en détail au MET. Puis, des éléments d’addition moins durs de cuivre et plus durs d’alliage de nickel Tribaloy 700 (Ni700), sont incorporés dans les mélanges de poudres avec l’acier afin de créer des revêtements composites. La modification de la microstructure et de la qualité des interfaces par la création de matériaux composites est alors abordée. Enfin, ces matériaux sont éprouvés et comparés grâce à des essais quasi statiques de dureté et de traction, et dynamiques d’impact-glissement. Les résultats et les observations locales de la réponse de la microstructure à ces sollicitations macroscopiques permettront d’envisager les mécanismes d’endommagement de ces revêtements cold spray.
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Thèse
Matériaux. PSL Research University, 2016. Français. < NNT : 2016PSLEM017 >
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Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mercredi 12 juillet 2017 - 17:07:05
Dernière modification le : vendredi 21 juillet 2017 - 15:51:44

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Raphaël Maestracci. Influence de la microstructure sur les mécanismes d'endommagement thermomécanique de revêtements à base d'acier inoxydable AISI 316L réalisés par projection dynamique par gaz froid "cold spray". Matériaux. PSL Research University, 2016. Français. < NNT : 2016PSLEM017 >. <tel-01561419>

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