Analyses des mécanismes contribuant à améliorer la résistance au grippage des aciers inoxydables

Figure 17 : Synthèse des performances au grippage de différents aciers inoxydables (sans traitement de surface) mis en contact avec un 316L (sans traitement de surface).

Tableau 1 : Caractéristiques des aciers inoxydables sélectionnés.

Figure 1 : Essai de grippage réalisé selon la norme ASTM G98 : a) dispositif expérimental et b) arbre de dichotomie utilisé pour déterminer le seuil de grippage.

Tableau 2 : Paramètres de rugosité 3D mesurés pour chaque nuance à l’état de réception.

Tableau 3 : Évolution du Sa entre l’état de réception et après traitement thermochimique de surface pour les trois types de traitements S3P considérés

Tableau 4 : Matrice d’essais pour les échantillons (a) non traités et (b) traités.

Figure 2 : Représentation de la méthodologie d’analyse des faciès d’usure.

Figure 3 : Seuils de grippage obtenus selon la norme ASTM G98.

Figure 4 : Évolution du coefficient de frottement avec l’angle de rotation pour le Nitronic 60 non traité contre une plaque en 316L non traité pour un état non grippé et état grippé.

Tableau 5 : Représentation de la sévérité du grippage des nuances à l’état non traité.

Figure 5 : Faciès des échantillons après essai de grippage à 350 MPa dans le cas d’un grippage sévère pour les échantillons de a) 316L, b) 316LN et c) 17-4PH.

Figure 6 : Faciès des échantillons après essai de grippage à 350 MPa dans le cas d’un grippage modéré pour les échantillons de a) AISI660 et b) Uranus45N.

Figure 7 : Faciès d’un échantillon après essai de grippage dans le cas d’un grippage tolérant pour l’échantillon de Nitronic60 a) à 219 MPa et b) à 350 MPa

Tableau 6 : Représentation de la sévérité du grippage des nuances à l’état traité en utilisant la classification proposée par Siefert et al. [5].

Figure 8 : (a) Notations utilisées pour étudier les profils de dureté par nanoindentation et (b) mesures sur les nuances avant essai (AE) et après essai de grippage à 350 MPa pour les différents échantillons.

Figure 9 : Figures de pôle inverse superposées à la qualité d’image représentant la microstructure des nuances étudiées sans traitements de surface à l’état de réception et indications de la taille de grains.

Figure 12 : Comparaison des profondeurs faiblement affectées pour les différentes configurations.

Figure 13 : Observations MET en extrême surface des échantillons à l’état de réception : a) Nitronic60, b) 316L.

Figure 14 : Observations MET en extrême surface des échantillons sans traitements de surface après un essai de grippage de 350MPa. a) Nitronic60, b) AISI660 c) 316L.

Figure 15 : Analyses EBSD montrant la formation de a) martensite ε pour le Nitronic60 (400 μm de profondeur) et b) martensite α’ pour le 316L (550 μm de profondeur) après essais de grippage à 350MPa.