Contraintes résiduelles et propriétés thermiques des dépôts de chrome exempts de fissures obtenus par procédé électrolytique à courant pulsé

Residual stress and its thermal properties of crack-free chromium deposits by pulse-current electrolysis

¹ Research Laboratory, Tokico Ltd., 1-6-3, Fujimi, Kawasaki-ku, Kawasaki 210-0011, Japan
² GMF Business Division, Atotech Japan KK, 1-18-2, Hakusan, Midori-ku, Yokohama 226-0006, Japan
³ Department of Material Science and Engineering, Kanazawa University, Kakuma-machi, Kanazawa 920-1192, Japan

Résumé

Les contraintes résiduelles et les propriétés thermiques des couches de Cr exemptes de fissures déposées sur un substrat d’acier par électrolyse par courant pulsé ont été évaluées par des méthodes de diffraction de rayons X. Des couches de Cr exemptes de fissures, produites avec différents courants pulsés et présentant différentes contraintes résiduelles ont été mesurées. Des contraintes résiduelles de compression dépassant –300 MPa ont été obtenues dans certaines conditions. Les échantillons dans lesquels les contraintes résiduelles de compression initiale de la couche de Cr dépassaient –200 MPa n’ont pas formé de macrofissures après un maintien à 673 K pendant 2 h et ont présenté une forte résistance à la corrosion sans former de rouille, même après 700 heures en brouillard salin (JIS Z2371). L’évolution des contraintes résiduelles induites par les traitements thermiques était corrélée avec la largeur à mi-hauteur du pic du Cr des rayons X diffractés et diminuait en se stabilisant avec les traitements thermiques, au fur et à mesure que la largeur du pic à mi-hauteur se réduisait.

Abstract

The residual stresses and thermal properties of crack-free Cr layers deposited on a steel substrate by pulse current electrolysis were evaluated by X-ray diffraction methods. Changing the pulse conditions, crack free Cr layers that have various residual stresses were measured. Compressive residual stress exceeding –300 MPa was obtained under some conditions. The specimens in which initial com­ pressive residual stress of the Cr layer exceeded –200 MPa did not form macro cracks after holding at 673 K for 2 hours and the speci­ mens showed a high corrosion resistance without rusting even after a 700 h neutral salt spray test (JIS Z2371). The amount of change in the residual stress due to heat treatments correlated with the half value breadth of the diffracted X-rays, and became smaller and more stable with heat treatment as the half value breadth became narrower.