Amélioration de comportement tribologique d’un alliage d’aluminium par un alliage de surface déposé par voie électrochimique

Abstract

L’objectif de ces travaux de thèse porte sur l’amélioration du comportement tribologique d’un alliage d’aluminium par un alliage de surface élaboré par voie électrochimique. À cette fin, des revêtements de nickel sont électrodéposés sur des substrats d'Al-5Mg pendant des durées variables dans un bain de Watt,puis traités thermiquement à 450, 500 et 550 °C,avec des temps de recuit allant de 1 à 40 heures en fonction de la température de diffusion, afin d'améliorer les propriétés mécaniques des alliages d'aluminium. Différentes techniques de caractérisation ont été employées pour évaluer le comportement mécanique et tribologique de l’alliage de surface élaboré. Les études microstructurales, réalisées par microscopie électronique à balayage(MEB)couplée à la spectroscopie à dispersion d'énergie(EDS) et par diffraction des rayons X (DRX), ont révélé que le traitement thermique conduit à la formation de quantités variables de phases intermétalliques Al₃Ni₂ et Al₃Ni. La microindentation avec un indenteur Berkovich a permis de déterminer la dureté des échantillons, tandis que des essais d’usure ont été effectués à l’aide d’un tribomètre bille-plan en mode de translation alternée. Les résultats montrent que les substrats revêtus et traités présentent une dureté nettement supérieure à celle des substrats Al-5Mg d’origine, en raison de la croissance des phases intermétalliques (Al, Ni). Par ailleurs, le temps de dépôt du nickel dans le bain ainsi que la température et la durée du recuit influencent le type, l’épaisseur et la cristallinité des phases intermétalliques formées. Enfin, le coefficient de frottement des échantillons revêtus et traités thermiquement se stabilise entre 0,3 et 0,36.