Essais tribologiques normalisés pour application aux traitements de surface
Dans une optique de développement durable, les essais tribologiques apportent une réponse. Nous nous intéresserons dans cet article aux essais tribologiques normalisés appliqués aux traitements de surface.
Figure 1 : Système tribologique.
Figure 2 : Tribomètre à force atomique.
Figure 3 : Banc d’essai came/poussoir.
Figure 4 : Usure abrasive.
Figure 5 : Usure adhésive.
Figure 6 : Usure érosive par particules (largeur = 40 mm).
Figure 7 : Usure par cavitation.
Figure 8 : Schéma du tribomètre à grande vitesse du Cetim.
Figure 9 : Vue globale du tribomètre à grande vitesse du Cetim (diamètre du disque = 180 mm).
Figure 10 : Mesure de température du pion par caméra infrarouge.
Figure 11 : Exemple de mesure des efforts d’un couple garniture/acier (2.3 N, 5 m/s, 23 °C, 50 % HR).
Figure 12 : Exemple de mesure de l’usure linéaire du couple ZrO2-PSZ/acier (5N, 23°C, 50%HR) [15].
Figure 13 : Exemple de mesure de coefficient de frottement des dépôts sous-vide selon la norme ASTM G-99 (bille 100Cr6 sur disque revêtu, 10 N, 0.1 m/s).
Figure 14 : Schéma du tribomètre PLINT TE-77.
Figure 15 : Vue globale du tribomètre à grande vitesse du Cetim (largeur de la plaque = 40 mm).
Figure 16 : Exemple de mesure de frottement et de déplacement en fonction du temps.
Figure 17 : Exemple de mesure de frottement en fonction de déplacement.
Figure 18 : Exemple de l’usure des dépôts céramiques selon la norme ASTM G-133 [16].
Figure 19 : Schéma du tribomètre d’abrasion Pin-Test.
Figure 20 : Exemple de mesure de frottement en fonction du nombre de traces.
Figure 21 : Exemple de mesure de l’usure et de coefficient de frottement des différents matériaux.
Figure. 22 : Tribomètre Miller à trois postes.
Figure. 23 : Perte de masse des éprouvettes en acier inoxydable 316L testé dans des produits abrasifs différents.
Figure 24 : Schéma du tribomètre pour essais de grippage.
Figure 25 : Vue de l’ensemble et des éprouvettes.
Figure 26 : Exemple de traces de pions en acier inoxydable 660/316L sous différentes pression.
Figure 27 : Surface du pion après l’essai AISI660/316L à 55 MPa observée avec différent angle d’éclairage :
a) normale, b) rasante.
Figure 28 : Surface du pion après l’essai a) AISI660/316L à 66 MPa, b) AISI630/316L à 11 MPa.
Figure. 29 : évolution du couple de frottement durant l’essai à 88 MPa a) AISI660/316L b) AISI630/316L.
Figure 30 : Résultats de mesure d’émission acoustique durant l’essai 660/316L (bleu: angle de rotation, rouge : couple de
frottement, point : émission acoustique) (a) à 61 MPa avec grippage (b) à 55 MPa sans grippage.
Figure 31 : Dispositif de l’essai de cavitation ASTM G32.
Figure 32 : Influence de la nature de lubrifiants sur la perte de masse.
Tableau 1 : Propriétés des lubrifiants testés.
Figure 33 : Traces de cavitation après le test.
Figure 34 : (a) et (b) Schémas simplifiés d’un microscope à force atomique (AFM) montrant le principe du « levier optique » [20].
Figure 35 : (a) Topographie AFM d’un réseau en silicium Si (001) – (b) Pointe tronquée en Si [20].