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

Chapitre II : Réalisation d’un dépôt céramique par projection plasma – Revue bibliographique
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1. Substrat
2. Défaut d’adhérence à l’interface
3. Macrofissures parallèles à la surface dues aux
contraintes thermiques
4. Microfissures interlamellaires
5. Macrofissures perpendiculaires à la surface
6. Porosité ouverte
7. Microfissures interlamellaires dues aux contraintes
de trempe
8. Particule infondue
Figure B.4-20 : Schéma de la microstructure d’un dépôt réalisé par projection plasma
[105].
B.4.3.1.2. Contraintes au sein d’un dépôt
Les contraintes peuvent provoquer des fissures dans la structure (cf. § B.4.3.1.1), mais
également une perte d’adhérence du revêtement. Il est donc important de connaître et de
contrôler ces contraintes. Les contraintes principales sont les suivantes [84]:
Des contraintes mécaniques, généralement en compression qui peuvent en particulier
apparaître pendant la phase de préparation de surface par projection de particules
abrasives pour augmenter la rugosité de surface du substrat.
Des contraintes de trempe en tension. Elles apparaissent lors du refroidissement
rapide des lamelles. Elles dépendent des caractéristiques thermocinétiques des
particules à l’impact et de la température de la surface sur laquelle elles impactent.
Elles peuvent être exprimées par la formule B–24 suivante :
(B–24) σ q = E. ΔT
⋅α
d
où E est le module d’Young, ∆T la différence de température entre le substrat et la particule et
αd le coefficient de dilatation thermique du dépôt.
Des contraintes thermiques, dues à la différence des coefficients de dilatation
thermique entre le substrat et le dépôt. Elles peuvent être exprimées par la formule B–
25 suivante :
(B–25) σ = E. ΔT
⋅ ( α −α
)
th
où, αs est le coefficient de dilatation thermique du substrat. Si αs est supérieure à αd (cas des
céramiques sur un substrat métallique), la contrainte thermique est une contrainte de
compression, dans le cas contraire, elle est en tension.
s
d