Apport des techniques sclérométriques à la caractérisation des ...

PREMIER CHAPITRE: ANALYSEDUCOMPORT1V1EÎrrDESMATÉR14UXSOLIMISÀ UNE SOLLICiTA TIONABRASIVEB.2.CARACTÉRISATION DES MATÉRIAUX FRAGILES EN SURFACELa littérature concernant les mécanismes de fracturation est beaucoupmoins riche que celle qui traite des métaux et des comportements plastiques.Cette littérature est composée de deux types d'études. La première s'intéresseà des matériaux possédant les deux comportements, plastique et fragile,comme les métaux et les polymères, et la seconde décrit exclusivement desmécanismes fragiles, en s'intéressant principalement aux matériauxcéramiques.L'intervention des mécanismes ductiles et fragiles dépend des propriétésdes matériaux et des sollicitations qu'ils subissent. La dureté semble être unHfacteur très important, cependant c'est le rapport , appelé index deKfragilité par Mathia et Lamy (1986) /7], qui est présenté comme le paramètrecaratéristique de la transition entre le comportement plastique et l'apparitiondes mécanismes fragiles.D'autre part, comme pour les transitions de comportement entre les modesde coupe, de labourage et de formation de bourrelets, la sévérité des contactsconstitue une échelle de classement des modes d'usure. Coulon et Lenne(1981) [39], en étudiant les polymères pour l'optique, et Giiroy et Hirst(1969) [40] pour le verre, ont proposé une résistance à la rupture pour lerayage, détenninée par la charge critique à laquelle apparaissent des écaillesavec un indenteur conique. En retrouvant les mêmes résultats que Lawn etcoli. (1977 et 1979) [41 et 42] et Hagan (1979) [43] pour l'indentation,Broese Van Groenou (1977) [44] remarquent que la charge critique defracturation en rayage dépend de la dureté et de la ténacité du matériau.Barquins et colL (1973) [45] ont trouvé également une charge critique pourla fracturation du silicium.La charge critique de fracturation en indentation normale s'écrit ainsi:P=2KKcorrespondant à une dimension de fracture minimum:K2c = p . Lors d'une étude sur du carbure de titane, Powell et Tabor(1979) [46] ont observé une influence du coefficient de frottement interfacialsur la charge critique, avec un indenteur sphérique.Lamy et coll. (1982) [47] ont montré une transition ductile / fragile ducomportement en fonction de la vitesse de rayage sur des jolymères. De Melloet coli. (1986) [33] ont proposé une expression pour la dureté et la ténacitédynamique par rayage:APPORTDES TECHNIQUES SCLEROMETRIQUESÂ L4 CARACI.PJSATI0NDESPR0PRIEI'ÉSAÉCANIQUFSDESSURFACES page 20