Influence du chrome et du carbone sur la cinétique de diffusion de l’azote à basse température

Abstract

Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un master 2 en génie des matériaux. Notre tâche consiste à réaliser des traitements de nitruration en phase gazeuse à la température de 520°C sur des alliages binaires Fe-(3, 5 et 12%)Cr, ternaires Fe-0.38%C-(3 et 5%)Cr et un acier industriel 32CDV5 dans le but de mettre en évidence surtout les influences du chrome, du carbone ainsi que leurs interactions sur la cinétique de diffusion de l’azote ainsi que sur la nature, la morphologie et les épaisseurs des couches de combinaison et de diffusion. Après étude bibliographie des aspects cinétiques et métallurgiques de formation des couches nitrurées, nous nous sommes intéressés aux influences des éléments d’alliage et aux paramètres opératoires du procédé de nitruration (temps, température, potentiel de nitruration) sur les mécanismes de diffusion de l’azote dans l’état solide ainsi qu’aux configurations de couches formées à la surface du matériau nitrurés. Plusieurs séries d’expériences de nitruration sont réalisées. Les résultats de différentes caractérisations obtenues par rayon X, microsonde électronique, microscopie optique et microdurté, mettent bien en évidence l’influence du potentiel de nitruration KN, des teneurs en chrome et en carbone sur la nature et la morphologie des couches de combinaison et de diffusion.