Caractérisation avec rayonnement X des revêtements durs de Cr-N sur des substrats en acier
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Date
2018
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Abstract
Les couches minces des nitrures de chrome sont utilisées largement en raison des propriétés thermiques
et mécaniques exceptionnelles. Dans ce travail nous avons étudiés l'interaction entre des couches minces
de chrome déposés sur des substrats en acier a base de carbone XC100 (contenant 1 % masse de C) par
pulvérisation cathodique magnétron en faisant varié le pourcentage d’azote dans le plasma (N
2
+Ar). Les
échantillons sont étudiés par diffraction des rayons X, la microanalyse X (EDS, WDS) et la
spectroscopie des photons X (XPS), nanoindentation.
Une caractérisation fine du système Cr-N montre que le nitrure de chrome Cr
2
N de la structure
hexagonale est obtenu pour 10% d’azote dans le plasma, il représente des contraintes de l’ordre de 2GPa
et
un rapport N/Cr proche de 0.5. La morphologie des couches de Cr
2
N de cette phase présente
une surface dense contaminer par les oxydes ce qui menée d’avoir avec une importante rugosité de
l’ordre de 74.5 nm.
Le nitrure de chrome CrN de la structure phase cubique est obtenu pour 25 % d’azote dans le
plasma, il présente des contraintes de l’ordre de -1.8 GPa. La morphologie des couches de cette phase
présente une structure dense, homogène avec une faible rugosité de l’ordre de 8.5nm.
Les mesures des mécaniques montrent que les couches de CrN sont plus dures mais moins adhérent
que les couches de CrN.