Matériaux & Procédés

Les traitements des métaux et alliages par le vide se sont développés au fil des années. Les apports du vide sont notables.

Un post-traitement au laser a été effectué sur différents revêtements DLC (diamond-like carbon). Les surfaces ainsi obtenues comprennent, d’une part, le revêtement non texturé et, d’autre part, des points traités au laser à la surface permettant d’améliorer leurs performances tribologiques, soit par une réduction du coefficient de friction grâce à une micro-/ nano-texturation limitant la surface de contact et facilitant le glissement, soit par un durcissement local ou par une lubrification locale à la surface.

Le terme « ALD » (Atomic Layer Deposition) se traduit par dépôt par couches atomiques. C’est une technique utilisée en nanotechnologie et en science des matériaux pour déposer sur une surface des films minces de matériaux avec une précision atomique. Cette méthode, qui permet d’effectuer un contrôle très fin de l’épaisseur du film, est couramment utilisée dans la fabrication de semi-conducteurs, de revêtements protecteurs, en horlogerie et autres applications nécessitant des films de haute qualité.

Depuis plusieurs décennies, l’industrie horlogère utilise la technologie des revêtements PVD pour ses finitions de surfaces. Malgré des débuts quelquefois laborieux – notamment en ce qui concerne la maîtrise des couches du point de vue des performances (tenue à l’usure et à la corrosion) et du point de vue de l’aspect (reproductibilité des couleurs) –, la fiabilité de ces revêtements n’a pas cessé de croître au fil du temps. La société suisse Positive Coating propose à ses clients, venant principalement des domaines horloger, médical et de la maroquinerie, une vaste palette de revêtements décoratifs et fonctionnels.

Les solvants eutectiques profonds (Deep Eutectic Solvent, ou DES) ont rapidement émergé comme un sujet important dans l’ingénierie des surfaces au cours des deux dernières décennies. Leur découverte est attribuée au travail de pionnier du professeur A.P. Abbott et de ses collaborateurs, avec une première publication en 2001. Bien qu’il n’existe actuellement aucune définition précise des DES, on peut affirmer que ces liquides sont toujours des mélanges de divers composants organiques et/ou inorganiques qui, dans leur état individuel, peuvent être des liquides ou des solides, dans des rapports eutectiques ou quasi eutectiques. On pense que les molécules neutres sont absentes de ces solvants et que les interactions entre les composants forment des ions de différentes compositions. Les DES ont donc des propriétés similaires à celles des liquides ioniques.

Le recours aux composés du chrome hexavalent (CrVI), couramment utilisés pour la réalisation de revêtements chromés, est désormais encadré par le règlement REACH. Soucieuse de réduire son impact environnemental, l’équipementier automobile ZF LIFETEC a modernisé son procédé de galvanisation par un système de pointe utilisant le chrome trivalent. Cette innovation a été déployée en 2023 grâce à un partenariat étroit avec la société Dr.-Ing. Max Schlötter GmbH & Co. KG, chargée de la conception et de la mise en œuvre des modifications techniques requises.

L’influence des stérilisations par des solutions d’alcool, par autoclave et exposition UV, sur le comportement à la corrosion électrochimique et sur la chimie de surface d’un alliage CoCrMo, d’un alliage Ti6Al4V et du titane grade 2 a été étudiée. Les résultats montrent que la stérilisation améliore sensiblement la résistance à la corrosion du CoCrMo, mais possède un effet inverse sur les autres métaux investigués.

Le contrôle et la mesure regroupent de très nombreuses méthodes, que ce soit en contrôle non destructif ou en contrôle destructif. Parmi cela, les essais mécaniques sont essentiels aussi bien en amont pour le développement de nouveaux produits, qu’en contrôle de production ou en expertise dans le cadre d’analyse de défaillance. Le premier des essais mécaniques, le plus important sans doute, est l’essai de dureté. En fonction de la nature des matériaux, de leur dureté attendue, des caractéristiques mécaniques recherchées. Il existe diverses méthodes d’essai de dureté. Chacune de ces méthodes est régie par des normes afin d’encadrer les essais et garantir des résultats à la fois précis, répétables et exploitables.

À la demande du CETIM, l’IRT-M2P a mis au point un traitement thermochimique de carbonitruration à basse pression pour obtenir au moins 50 % d’austénite résiduelle après trempe sur l’acier 23MnCrMo5. L’objectif de cet article est de décrire la méthodologie développée à l’IRT-M2P pour mettre au point le traitement de carbonitruration basse pression afin d’obtenir une fraction d’austénite résiduelle supérieure à 50 %. La méthodologie repose sur deux approches : une approche expérimentale et une approche simulation afin de limiter le nombre de traitements à réaliser au laboratoire. Cette méthodologie a  été développée dans l’optique de l’appliquer à d’autres aciers et limiter ainsi le nombre d’essais expérimentaux. Elle a conduit à la mise au point d’un traitement de carbonitruration basse pression  qui a permis  d’obtenir 60 % d’austénite résiduelle sur une profondeur d’environ 100 µm : l’objectif initial de plus de 50 % d’austénite résiduelle a été atteint.