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Catégorie : Soutenances de thèse et de HDR

Mercredi 16 octobre 2019 : Soutenance de thèse de Florian CLAUDEL : Électrodéposition de nouveaux revêtements à base de Zn pour la protection contre la corrosion de pièces de carrosserie embouties à froid

Florian CLAUDEL Doctorant au sein de l'équipe "Chimie et électrochimie des matériaux" de l'Institut Jean Lamour, soutient sa thèse intitulée :

"Électrodéposition de nouveaux revêtements à base de Zn pour la protection contre la corrosion de pièces de carrosserie embouties à froid"

 

Date et lieu :
Mercredi 16 octobre 2019 à 14h00
Ecole Nationale d'Ingénieurs de Metz
1 Route d'Ars Laquenexy, Metz
Amphithéâtre Bolle

 

Composition du jury :

Directeur de thèse :

- M. Nicolas STEIN
Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

Co-directrice de thèse

- Mme Nathalie ALLAIN
LEM3, Université de Lorraine

Rapporteurs :

- M. László PÉTER
Wigner Research Centre for Physics, Hungarian Academyof Sciences

- MmeCatherine SAVALL
LaSIE, Université de La Rochelle

Examinateurs :

- MmeAngéline POULONICMCB
Université de Bordeaux

- M. Juan CREUSLaSIE
Université de La Rochelle

- M. Albert TIDULEM3, Université de Lorraine

Invité :

- M. Damien CLOSE  
Daimler AG

 

Résumé :
De nombreux revêtements sont traditionnellement utilisés par les constructeurs automobiles pour laprotection contre la corrosion de pièces de carrosserie embouties à froid. Les aciéristes ainsi que lesconstructeurs sont toujours en quête d’amélioration de leurs performances anticorrosives. D’après lalittérature,   de   nombreuses   approches   ont   été   suggérées   au  cours  des   dernières   décennies.Cependant, seulement peu de systèmes ont pu aboutir à une production en série. L’objectif de cettethèse de doctorat est de développer et caractériser de nouveaux films anticorrosifs à base d’alliagesde zinc pour la protection contre la corrosion de composants en aciers mis en forme à froid. Sur labase d’un bilan bibliographique exhaustif, deux approches d’intérêt ont été considérées, consistantd’une part en l’électrodéposition impulsionnelle de dépôts de Zn-Mn et d’autre part de compositesZn-Mn-Al2O3. Les revêtements ont été caractérisés afin de déterminer leur composition chimique,morphologie, ainsi que leurs microstructures. La compatibilité des revêtements à une applicatiodans l’industrie a ensuite été évaluée sur la base du comportement en corrosion, de leur formabilitéà froid et leur aptitude aux opérations de peintures en comparaison à des produits commerciaux. Àpartir de l’analyse du système électrochimique, un protocole de dépôt impulsionnel a été mise aupoint permettant d’obtenir des revêtements de Zn-Mn monophasés sans porosités et compacts,présentant une teneur en Mn avoisinant les 15 m.% avec un rendement faradique aux alentours de90%. L’électrodéposition sur des substrats allant jusqu’à des surfaces de 100 x 200 mm² a confirméla reproductibilité et la stabilité du procédé. Des mesures électrochimiques ainsi que des tests decorrosion accélérés ont révélé une performance anticorrosive des alliages de Zn-Mn intéressante.Une amélioration substantielle du temps d’apparition de la rouille rouge ainsi qu’une diminutionsignificative de la vitesse de corrosion ont pu être observées en comparaison avec les revêtementstraditionnels.  Cette  amélioration des propriétés  anticorrosives a  été  directement reliée  à unmécanisme de corrosion avantageux et spécifique aux alliages de Zn-Mn. Des analyses de la miseen forme à froid ont également montré un comportement prometteur des dépôts de Zn-Mn. Alorsqu’une légère augmentation de la dureté a été observée par rapport aux dépôts de Zn, une plusfaible densité de fissures a été observée sur les revêtements de Zn-Mn après des essais de traction.Des   premiers   tests   de   phosphatation   et   de   peinture   ont   démontré   la   bonne   aptitude   desrevêtements pour ces procédés avec la formation d’un dense et homogène réseau de cristaux dephosphates ainsi qu’un dépôt de peinture électrophorèse homogène et absente de porosités.Cependant, certaines limites ont été identifiées avec notamment des propriétés insatisfaisantes desrevêtements lors d’une immersion en milieu chloré. De plus, de nombreuses porosités ont pu êtreobservées à proximité de l’interface entre le dépôt et le substrat. Afin de résoudre ces problèmes,l’électrodéposition   de   revêtements   composites   Zn-Mn-Al2O3   a   été   considérée.   L’impact   desparticules, de l’agitation et des paramètres électriques a été étudié avec une attention particulièreportée sur la distribution homogène des particules dans la matrice métallique. Avec des paramètresde déposition optimisés, des dépôts composites homogènes, compacts et monophasiques contenantjusqu’à 15 m.% de Mn ont pu être obtenus avec de forts rendements. Des vues en coupes réaliséespar FIB ont aussi révélé la présence de particules sur la surface ainsi que proche de l’interface avecle substrat. Des premiers essais mécaniques ont montré une augmentation non négligeable de ladureté des dépôts composites. Des mesures électrochimiques ont également donné un aperçu trèsprometteur sur le comportement anticorrosif des revêtements Zn-Mn-Al2O3

Mots-clés : Revêtements,Électrodéposition,Alliages de Zinc,Corrosion,Caractérisation des matériaux

 

 

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