Caractérisation des TRS

Les fabricants sont de plus en plus préoccupés par la durabilité des pièces qu'ils conçoivent, de telle manière qu'un grand nombre de pièces ou de systèmes mécaniques est souvent amené à devoir concilier des propriétés superficielles multifonctionnelles, telles qu'une fonction esthétique et/ou électrique, thermique, mécanique ou tribologique (tenue au frottement, à l'usure) avec une résistance à la corrosion toujours plus élevée.

Pour toutes ces raisons et pour de nombreuses applications industrielles, les Traitements et Revêtements de Surface (TRS) offrent de bonnes solutions techniques.

Pour remplir les fonctions pour lesquelles il a été choisi, le traitement ou le revêtement de surface, quel qu'il soit, doit donc répondre à des critères techniques qu'il est indispensable de contrôler.

Dans le cadre de l'assurance qualité, les opérations de contrôle sont des phases incontournables de la vie d'un produit. Elles sont réalisées, non seulement pour vérifier la conformité d'un produit, mais aussi pour pouvoir mettre au point ou optimiser un procédé de traitement particulier. Elles peuvent encore être simplement réalisées pour suivre la fiabilité et la reproductibilité d'un procédé.

Le contrôle permet de s'assurer de l'absence de défauts rédhibitoires (aspect, fissures, manque de compacité ou d'adhérence, ...), de vérifier les caractéristiques intrinsèques du traitement ou du dépôt proprement dit (dureté du matériau d'apport, profil de dureté dans la profondeur traitée, épaisseur de revêtement, ...) ou de contrôler les propriétés d'emploi recherchées (par exemple en termes de tenue à l'usure ou de tenue à la corrosion).

Sans chercher à lister les nombreuses caractéristiques que l'on peut déterminer sur un TRS, les examens ou essais les plus couramment employés sont les suivants.

Qualité d'un revêtement

La qualité d'un revêtement, quel qu'il soit, est bien souvent appréciée au travers de contrôles réalisés à partir d'un examen sur coupe micrographique.

Il s'agit d'un moyen de contrôle destructif réalisé à l'aide d'un microscope optique ou électronique avec un grossissement approprié. Le revêtement est mis en évidence par une coupe transversale de la pièce.

Ce type de contrôle est particulièrement riche en information. Il permet non seulement la mesure de l'épaisseur (en cas de litige, il s'agit de la méthode de contrôle de référence), d'une ou de plusieurs couches, dont l'épaisseur peut varier de un à plusieurs dizaines de micromètres, mais aussi d'obtenir des renseignements intéressants sur :

• Le nombre de couches, leur homogénéité, leur état microstructural, la présence de fissures, de porosités ou de discontinuité
• Le profil de rugosité de la pièce
• La qualité de recouvrement, en particulier au niveau des arêtes (ou angle vif)
• Le ou les modes de défaillance (visualisation du faciès de dégradation, estimation de la profondeur d'attaque)
• La santé métallurgique du matériau de base
• ...

 

Adhérence

L'adhérence est un paramètre critique pour de nombreuses applications. Ce critère a une incidence majeure sur le comportement mécanique et tribologique du revêtement, mais également sur la tenue à la corrosion.

Etat de surface

L'état de surface se caractérise au travers d'une mesure de rugosité (Ra, Rz, Rt, ...). Cet examen peut être complété par une observation de la surface au Microscope Electronique à Balayage (MEB) pour déceler la présence d'aspérités, de défauts de croissance ou pour mettre en évidence des manques d'épaisseur, ou des décollements (écaillages).

Dureté

La dureté ou le profil de dureté se contrôle au travers d'une filiation de dureté, notamment pour les traitements thermochimiques de diffusion (cémentation, carbonitruration, nitruration, ...).

Lors de la caractérisation d'un traitement de surface, on cherchera plutôt à déterminer des propriétés ayant une incidence directe sur l'utilisation du TRS concerné ou en lien avec une défaillance.

Nos compétences en caractérisation des TRS

Au travers de ses nombreux moyens techniques, de ses compétences et de ses partenariats privilégiés avec le Cetim, le Cetim Grand Est est en mesure de :

• Réaliser de nombreux contrôles, tels que caractériser la morphologie, les propriétés physicochimiques, métallurgiques ou mécaniques, ... vous permettant d'identifier un TRS (connu ou non)
• Vous guider dans le choix des vérifications à effectuer
• Vous aider à préciser ou à définir (pour chaque critère à contrôler ou à qualifier) la technique de contrôle ou l'essai le mieux adapté pour obtenir des résultats pertinents et fiables
• Déterminer les propriétés d'usage, afin d'évaluer le comportement d'un point de vue de la tenue à la corrosion ou du vieillissement par exemple, au travers d'essais normalisés ou spéciaux et d'appréhender ainsi la durabilité