Apport des techniques sclérométriques à la caractérisation des ...

TR0ISJÈA.fE CHAPmE: APPLICA TION DE LA SCLÉROMÉrRIEÀ LA CARACTÊR1SATIONDEDIFFRE1rTS TITES DE MA TÉRL4 UXETUDE SCLÉROMÊTPJQ UEDUCOMPOR TE?VIEWL DES CÉRAM7QUESD'ALUMINEB. ÉTUDE SCLEROMETRIQUE DU COMPORTEMENT DESCERAMIQUES D'ALUMINEB.!. INTRODUCTIONL'utilisation des matériaux céramiques est variée - automobile,robinetterie, milieux corrosifs, traitements et revêtements de surfaces - mais sagrande limitation reste le coût de fabrication élevé des pièces en céramique àcause de la difficulté de leur usinage. Leur dureté engendre une usureimportante des outils (meules diamants, disques de polissage) et un tempsd'usinage important pour obtenir les qualités de surface exigées par lessystèmes mécaniques modernes.Par ailleurs, la grande fragilité des céramiques limite leur fiabilité dans lessystèmes mécaniques pour lesquels la métallurgie de l'acier reste donclargement dominante. II est de ce fait important de comprendre les origines decette fragilité car la compréhension des mécanismes de déformation etd'enlèvement de matière des céramiques à difirentes échelles s'avère être unélément décisif pour le développement de ces matériaux.A une échelle macroscopique (quelques micrométres, supérieure à la tailledes grains des polycristaux), on cherche à optimiser l'efficacité de l'usinageen terme de vitesse d'enlèvement de matière. Et, à une échelle microscopique,voire sub-micronique ou très inférieure à la taille des grains, on cherche àcomprendre les mécanismes de finition des surfaces pour obtenir des qualitésmorphologiques spécifiques à un coût minimum.Nous nous intéresserons dans une première partie aux mécanismesd'enlèvement important de matière de type fragile par écaillage. Le but d'unetelle action est de fragiliser la surface par une action mécano-chimique tout encontrôlant l'épaisseur de la zone fragilisée.En modélisant les mécanismes de rectification et de polissage, la techniquede rayage élémentaire nous permet d'analyser la fragilisation de la zonesollicitée par le simple passage d'un indenteur pointu. Nous avons effectuédes rayages avec notre dispositif de test dans une gamme étendue de vitesseset de pénétrations afin de bénéficier d'une vision globale des phénomènes. LesAPPORTDES TECHNIQUES SCLÊROM*TRIQUESÂ LA CARA CTEPJSA nON DES PR OPRIÉTES MÉCANIQUES DES SURFA CES page 81