Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...

Chapitre IV : Développement et optimisation de la sous-couche nanostructurée
D.2.2. Nature du substrat : Composition et topographie
de surface
Les principaux paramètres de projection ayant été choisis, il convient maintenant de
s’intéresser à l’influence du substrat et notamment à sa composition. La mise au point des
couches a été réalisée sur des substrats AISI 304L, et il est donc nécessaire d’établir un
comparatif avec les substrats Haynes ® 230 envisagés pour l’application ; également
l’influence de la topographie de surface doit être étudiée afin de comprendre les mécanismes
d’adhérence.
Ce travail a été effectué avec les paramètres de projection sélectionnés précédemment, c'est-àdire
un mélange de gaz plasmagène ternaire (Ar/He/H2 : 45/45/3 Nl/min), une distance de tir
de 40 mm, un injecteur de 250 µm de diamètre et une suspension chargée à 6% en masse de
nanoparticules de zircone.
D.2.2.1. Nature du substrat : AISI 304L et Haynes ® 230
D.2.2.1.1. Température de transition
Les substrats AISI 304L ont été préchauffés à 200°C, température de transition du couple
inox/zircone, avant dépôt. Comme la température de transition du couple Haynes ®
230/zircone n’est pas connue dans la littérature, les premiers essais ont été réalisés avec des
substrats Haynes 230 également préchauffés à 200°C. Cependant, comme le montre la Figure
D.2-12, l’adhérence du dépôt réalisé dans ces conditions est faible et une rupture se créée à
l’interface lors de la découpe de l’échantillon pour son observation.
a. b.
Figure D.2-12 : Influence nature du substrat pour un revêtement réalisé sur substrat
préchauffé à 200°C, a. AISI 304L, b. Haynes ® 230.
Comme l’ont montré plusieurs auteurs dont Bianchi (1995) [50], franchir la température de
transition permet d’accroitre l’adhérence de la couche céramique sur un substrat métallique. Il
est donc envisageable que la température choisie n’était pas correcte. Une étude de collecte de
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