Etude microstructurale et tribologique des composites à base de céramiques ternaires

Abstract

La présente étude s’intéresse au comportement tribologique de plusieurs composites a base de céramiques ternaires, sous différentes conditions de: charge normale appliquée, vitesses de glissement, et la nature du partenaire statique, sous glissement a sec, a température ambiante. Le premier système de composites est à base de Ti3SiC2-Ti5Si3 renforce par différentes proportions en TiC. La caractérisation des surfaces usées par le biais d fun Microscope Electronique a Balayage et la spectroscopie Raman a révélé la formation d’un tribofilm protecteur avec un caractère anti-usure. Le changement de la nature d’oxydes qui constituaient ses tribofilms affectait directement le mode d’usure de ces composites. La phase TiC été responsable de produire des oxydes non stœchiométrique du type Magnelli-phases, ces derniers ont contribues à l’augmentation de la résistance d’usure de ces composites. La deuxième partie de cette étude a été consacrée à l’étude d fun composite a base de MoAlB (contenant 7% mas. Al2O3 et 3% mas. Al3Mo8) ; l’étude tribologique a été faite sous différentes charges normales, en glissant contre deux partenaires statiques (bille en acier 100Cr6, et une en Al2O3). Les traces d’usures du tribocouple (MoAlB/100Cr6) étaient caractérisées par des tribofilms à caractère malléable, qui ont contribue a la diminution de l’usure du système tribologique disc/bille. La spectroscopie Raman et l’analyse par spectrométrie photo électronique X ont révélées un mélange de MoOx, B2O3 et Fe2O3 qui entraient dans la composition de ces couches tribologiques protectrices. La troisième partie a été consacrée à l’étude du comportement tribologique de composites a base de Mn2AlB2 (contenant 5% mas. AlxMny et .2% mas. Al2O3). Un seuil de conditions (vitesse et charge) été accompagne d’une transition depuis l’usure douce vers une usure sévère. Cette transition été liée au changement de la nature du troisième corps qui provenait du composite et du partenaire statique.