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Category: Soutenances de thèse et de HDR

Mercredi 15 juillet 2020 : Soutenance de thèse de Anastasiia PAVLIK : Etude de l'influence d'un traitement DUPLEX sur les propriétés tribologiques d'un acier AISI 316LM

 

 

 

Anastasiia PAVLIK, doctorante au sein de l'équipe Plasmas - Procédés - Surfaces (PPS) de l'Institut Jean Lamour, soutient sa thèse intitulée :

"Etude de l'influence d'un traitement DUPLEX sur les propriétés tribologiques d'un acier AISI 316LM

 

Date et lieu :
Mercredi 15 juillet 2020 à 14h00
ENIM
Amphithéâtre Bernard Bolle
1 Route d'Ars Laquenexy
57078 Metz

Modalités :
50 personnes maximum dans la salle
(l'inscription une semaine avant est nécessaire)

 

Composition du jury :

Directeur de thèse :

- Sylvain Philippon
Professeur , LEM3, Université de Lorraine

Co-directeur de thèse :

- Grégory Marcos
Ingénieur de recherche , Institut Jean Lamour,  Université de Lorraine

Rapporteurs :

- Agnes Fabre
Maître de Conférences-HDR, ENSAM - Arts et Métiers

- Hamid Zaidi
Professeur ,PPRIME, Université de Poitiers

Examinateurs :

- Sylvie Descartes
Ingénieure de recherche-HDR, LaMCoS - INSA Lyon

- Thierry Grosdidier
Professeur, Université de Lorraine

Invités :

- Thierry Czerwiec
Professeur, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

- Serge Selezneff,
Docteur, Safran Tech

- Joffrey Tardelli
Docteur, IRT-M2P

 

Résumé :
Dans le cadre de l'amélioration des propriétés de glissement à sec des aciers, des traitements de structuration de surface et de nitruration ont été effectués sur de deux échantillons AISI 316LM Afin de créer des motifs géométriques maitrisés (plots rectangulaires). Ces motifs ont été obtenus par gravure ionique à travers des masques dans un réacteur à plasma MDECR. Le même dispositif a été utilisé pour le traitement de nitruration à basse température (400 C), en formant les couches d'austénite expansées. Des tests tribologiques ont été effectués par des essais de glissement alternatif à sec (avec une bille d'alumine, sous une charge de 5 N). On a observé tout d’abord que la durabilité des échantillons AISI 316 LM structurés mais non nitrurés avérée très faible. Le motif est complètement détruit après quelques centaines de cycles. Par contre, nous avons constaté une forte réduction de l'usure pour tous les échantillons structurés et nitrurés avec une répartition différente des débris d'usure le long des pistes pour les deux configurations de motifs. Ces débris d'usure se trouvent dans les vallées de la configuration W100-D100 (espacement entre aspérités le plus faible), alors que des quantités négligeables de débris sont observées dans les vallées de la configuration W100-D300. En outre, des accumulations de débris se produisent aux extrémités des pistes d'usure et apparaissent bien plus importante pour la configuration W100-D300. Après nitruration, on constate que le coefficient de frottement (COF) moyen dépend de la configuration des modèles. Le traitement Duplex augmente le COF moyen pour les échantillons W100-D300 et le réduit pour les échantillons W100-D100. Ces résultats sont liées aux mécanismes d'usure qui semblent être différents pour les deux configurations de motifs : avec un mode abrasif pour le W100-D100et une combinaison de modes abrasif, adhésif, de fatigue et d’oxydation pour le W100-D300. Les pressions de contact hertziennes apparaissent très élevées pour les deux configurations de motifs (de 2,1 à 2,2 GPa pour la configuration W100-D300). En outre, un modèle analytique énergétique montre également que l'énergie mécanique produite lors de l'interaction de la bille contre les bords d'aspérité est plus élevée sur le W100-D300 que sur la configuration W100-D100. Cette étude démontre que la durabilité des surfaces à motifs peut être largement améliorée par un traitement de nitruration. Nos résultats ouvrent également de nouvelles perspectives quant à l’adaptation des propriétés de frottement par une géométrie de motifs appropriée