Etude de l’adhérence par indentation interfaciale et du comportement électrochimique des couches galvanisées Fer-Zinc de l’acier de type A9
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Date
2017
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La présente étude traite l'analyse des caractéristiques de surface et de l'évaluation de
l'adhérence revêtement -substrat d'échantillons des tôles d'acier galvanisé à chaud produites par
l'usine de Arcelor Mittal. Les conditions de fabrication, y compris la température de laminage, la
température de refroidissement, le pourcentage de travail à froid et les conditions de recuit
étaient les mêmes pour tous les échantillons utilisés dans cette étude. La microscopie optique a
révélé que les bandes en acier à faible teneur en carbone sont caractérisées par une
microstructure de ferrite et une petite quantité de perlite.
Le revêtement est formé principalement d'oxyde de zinc (ZnO), de couche de zinc pur (ɳ),
d'intermétallique phase zéta (ζ), de l'existence de la phase Delta (δ) et enfin de la couche
d'inhibition Γ. La microscopie électronique à balayage avec des études EDX sur l'interface et le
revêtement du substrat a montré la présence d'oxygène en grande quantité localisée dans
l'interface et qui est la formation d'oxydes de fer qui empêche la diffusion du zinc et réduit ainsi
l'adhérence du revêtement sur le substrat. La faible adhérence est également liée à la présence
des phases intermétalliques qui sont intrinsèquement fragiles.
Le test d'indentation interfaciale permet de déterminer la ténacité de rupture de
l'indentation des revêtements Fe-Zn. Au cours du test, une fissure est initiée et propagée le long
de l'interface. Il a été démontré que les fissures du type Palmqvist apparaissent à partir de 0,5N
et que le coefficient de KlC diminue en fonction de l'augmentation de la charge normale et varie
de 35,10-2
à 27.10-2MPa.m1/2. Les contaminations des échantillons prélevés avant et après la
pulvérisation d'ions ont été analysées à l'aide de la spectroscopie de photoélectrons aux rayons X
(XPS). Les résultats de l'essais de pliage sont différents et très significatifs pour les trois
épaisseurs, où nous avons constaté après l'observation au microscope optique, la présence de
nombreuses fissures de caractère fins réparties sur toute la surface des l’échantillons. Autrement,
pour les essais de traction on constatent qu' après galvanisation à chaud par immersion en
continu la résistance à la rupture baisse, tandis que la limite élastique augmente. La
galvanisation améliore donc la ductilité de l'acier A9 laminé à froid. Les deux tests de corrosion
électrochimiques dans une solution de NaCl à 3,5% ont montré que tous les revêtements Fe-Zn
présentent une résistance à la corrosion beaucoup plus élevée que celle de l'acier non revêtu