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Contraintes résiduelles et comportement mécanique de revêtements nickel-bore

Residual stresses and mechanical behavior of nickel-boron coatings

¹ MSMP EA-7350, Arts et Métiers ParisTech, 8 boulevard Louis XIV, Lille, France
² Faculté d’Ingénierie, Université de Mons, 56 rue de l’Epargne, Mons, Belgique
³ Engineering Department, Roma Tre University, 79 via della Vasca Navale, Rome, Italie

^* e-mail: alex.montagne@ensam.eu

Reçu : 30 Novembre 2018
Accepté : 14 Mars 2019

Résumé

Deux revêtements à base nickel obtenus par des bains réducteurs, l’un brut et l’autre ayant subi un traitement thermique sont étudiés. L’essai d’indentation a été mis en œuvre pour caractériser la dureté et le module de Young de ces dépôts. Les résultats montrent une bonne homogénéité des propriétés mécaniques dans l’épaisseur du revêtement, alors que le traitement thermique a eu pour effet d’augmenter sa dureté et son module de façon significative. Les contraintes résiduelles dans les revêtements sont étudiées par la méthode du micro anneau incrémental. Les contraintes calculées sont faibles, dispersées et ne semblent pas dépendre du traitement thermique. En l’absence de contraintes résiduelles avant et après traitement thermique, les variations de propriétés mécaniques ont été attribuées à la modification microstructurale du revêtement et à la précipitation de phases dures.

Abstract

Two nickel-based coatings obtained from electroless plating baths are studied. The first one is studied as-deposited whereas the second one was subjected to a heat-treatment. Hardness and Young’s modulus of coatings have been investigated by means of indentation tests. Results show that mechanical properties are homogenous in the whole thickness of the coating. On the other hand, the heat treatment leads on a significantly increase of hardness and modulus. Residual stresses in the coatings are studied by the incremental ring core method. Values of residual stresses are small, scattered and do not seem to be heat-treatment dependent. Without any modifications of residual stresses before and after heat treatment, mechanical properties evolutions were attributed to the microstructural modification of the coating and to the precipitation of hard phases.