Microstructure et Détermination de la température de contact d'un dépôt en céramique Al2O3-13%TiO2 obtenu par projection thermique

Abstract

Ce travail porte sur la caractérisation microstructurale, structurale et thermique d’un dépôt en céramique type Al2O3-TiO2 (AT-13) déposé sur un acier à bas carbone non allié d’usage courant de nuance E335 par la technique de projection thermique à flamme-fil. Les microstructures et l’identification des phases du fil et du dépôt sont obtenues en utilisant le microscope électronique à balayage (MEB) et la diffraction X (DRX). Des mesures de micro duretés, sous une charge de 200g, ont été également réalisées sur la surface de ce dépôt. Les essais thermiques ont été réalisés sur un tribomètre de type pion/disque à différentes charges (5N, 10, 15, 20 et 30N) pendant une durée de 30 minutes en vue de déterminer la température de contact. Des profils de rugosités ont été aussi relevés avant et après chaque essai. Les observations microstructurales ont montré que les dépôts Al2O3-TiO2 (AT-13) présentent une morphologie lamellaire homogène, plus dense et plus compacte avec la présence de quelques porosités. Le spectre de DRX du fil avant la projection montre la présence d’une phase majoritaire Al2O3- α de structure rhomboédrique, une phase secondaire Al2TiO5 de structure orthorhombique avec quelques traces de TiO2 (rutile) de structure tétragonale. Le spectre DRX du dépôt issu du fil a révélé la disparition de TiO2 et la formation d’une nouvelle phase métastable Al2O3-ƴ de structure cubique. Les résultats tribologiques thermique ont montré que la pression de contact appliquée influe sur la variation de la température en fonction du temps et que celui-ci décroît avec l’augmentation de l’effort normal de contact