Usure et dégradation en métallisation

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L'usure

Définition
Contrairement à l'érosion, qui est une altération physique générée par les agents atmosphériques, ou à la corrosion, qui est une dégradation liée à une attaque destructive du milieu ambiant, l'usure est une détérioration résultant d'un usage prolongé.
En effet, toute action de mouvement (mécanique ou autre) entraîne des efforts de frottement, qui avec la répétition, dégrade la qualité d'un objet. Cette usure, détériore, déforme, et affaiblie progressivement l'objet, pour atteindre quelques fois la rupture finale. Cet état de fait est constant en mécanique et reste le soucis primordial des constructeurs.

Conséquences
L'usure des pièces mécaniques, localisée sur les parties en contact, génère les conséquences de:
- diminution des propriétés mécaniques de la surface, avec augmentation de la porosité,
- diminution des dimensions d'origine avec augmentation des jeux fonctionnels,
- diminution de la résistance à la fatigue avec augmentation de la fragilité.
il faut donc faire une remise à niveau de ces trois états, qui passe par un rechargement en métallisation, ainsi qu'un ré-usinage des parties considérées pour rendre à la pièce ses qualités d'origine. Le choix du dépôt est primordial pour redonner une nouvelle vie technique à la pièce.

La dégradation

Le grippage
Le travail engendre de la chaleur et donc une élévation de la température sur les parties en contact soumises à un frottement ou une pression locale élevée. Dans cette situation, il peut arriver que deux matériaux en contact se trouvent dans les conditions idéales pour former un alliage à leur interface. Il se crée alors une soudure locale qui peut rompre sous les efforts, augmentant le coefficient de frottement et dégradant fortement les surfaces en contact.
Les solutions:
1) Mettre en présence deux matériaux qui s'accommodent facilement. L'un dur et l'autre tendre, afin de réduire les pressions locales et favoriser la formation d'un film lubrifiant.
2) Mettre en présence deux matériaux incapables par leur constitution de former un alliage. (ex: cuivre et molybdène, cuivre et tungstène, etc..)

L'abrasion
Elle est due à la présence de corps étrangers très durs, sous forme de poussière, à l'interface de deux pièces en mouvement l'une par rapport à l'autre. Ces corps labourent la surface en formant des bourrelets ou en creusant des sillons comme le ferait un outil.
La solution:
Revêtir les pièces d'un matériau très dur pour broyer les particules, en prévoyant un usinage pour l'évacuation du broyat (rainures).

La corrosion de contact
Contrairement à la corrosion atmosphérique, la corrosion de contact est mécanique. Elle apparaît, sous l'effet de fortes charges ou vibrations qui engendrent des micro-glissement alternés.
Ces micro-déplacements non fonctionnels, situés à l'intérieur d'un serrage ou d'un emmanchement, créent une élévation de la température et une d'oxydation. Des particules d'oxyde viennent alors éroder les surfaces en contact. Ces dernières s'usent, créant un jeu qui augmente les déplacements et accélère la dégradation.

La corrosion de température
Les pièces fonctionnant dans une atmosphère à haute température (> 500°C) s'oxydent.
Il faut donc les protégées, soit par:
- un métal ou alliage qui diffuse dans le support pour former un alliage résistant à l'oxydation,
- un métal ou un alliage réfractaire,
- un revêtement non conducteur de la chaleur, qui crée une isolation thermique.

L'électro-érosion
Cette technique d'usinage est basée sur l'usure mutuelle, lors du passage d'un courant, de deux électrodes conjuguées et de polarités inverses.
L'usure de l'électrode outil, bien que moindre que celle de la pièce, nécessite des remplacements fréquents et qui s'avèrent coûteux dans le temps.

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