Département de Métallurgie et Génie des Matériaux

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Browsing Département de Métallurgie et Génie des Matériaux by Author "BENZOUID, Hichem"

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    Traitement de Surface par PVD de L’acier 316L- Caractérisation mécanique et électrochimique des revêtements de Ti/TiN/TiAlN
    (Université Badji Mokhtar Annaba, 2026-01-07) BENZOUID, Hichem
    Cette étude vise à fabriquer et à examiner les propriétés de films minces multicouches Ti/TiN/TiAlN déposés sur des substrats en acier inoxydable 316L. La méthode employée pour leur élaboration repose sur la pulvérisation cathodique magnétron réactive, mettant en œuvre deux cibles de pulvérisation : le titane, alimenté par une source de puissance radiofréquence RF, et l'aluminium, alimenté par une source de puissance DC. Diverses méthodes de caractérisation ont été utilisées pour analyser la microstructure, la morphologie, l'épaisseur ainsi que la rugosité des multicouches produites, parmi lesquelles la DRX, le MEB (FE-SEM) et l‘AFM. La mouillabilité des films a été évaluée en mesurant l’angle de contact grâce à la technique de la goutte posée. Des essais électrochimiques ont été effectués dans une solution saline contenant 3,5 % de NaCl à l’aide d’un potentiostat-galvanostat (Gamry 600+), afin d’évaluer la performance des revêtements face à la corrosion. Par ailleurs, la dureté et le module de Young des revêtements ont été déterminés en utilisant la méthode de nanoindentation.L'analyse par diffraction des rayons X (DRX) a validé la présence de la phase TiAlN à structure cubique à faces centrées (cfc) pour les revêtements déposés à une puissance DC de 100W, tandis que l'augmentation de la puissance à 150 W a entraîné l'apparition d'une deuxième phase,w-AlN. Les images de MEB-FEG ont révélé que les revêtements obtenus présentent une structure nanostructurée, avec une taille de grain variant entre 70 et 100 nm. Par ailleurs, la morphologie des revêtements élaborés sous une puissance de pulvérisation DC de 100 W a évolué d’une architecture pyramidale à une structure en chou-fleur, en fonction de l’augmentation du ratio des flux gazeux N2/(Ar+N2). L'augmentation de la puissance DC à 150 W a conduit à une amélioration significative de la vitesse de dépôt ainsi que de l'épaisseur des revêtements. Les couches obtenues avec un ratio élevé de flux N2/(Ar+N2) présentaient une faible rugosité de surface, en raison de leur structure dense et compacte. Par ailleurs, les angles de contact des revêtements Ti/TiN/TiAlN ont été mesurés pour évaluer leur mouillabilité, situés entre 86,2° et 114,2°, étaient supérieurs à celui de l'acier inoxydable 316L non revêtu (82°). Les tests électrochimiques réalisés indiquent que le revêtement Ti/TiN/TiAlN, produit avec une puissance de pulvérisation de la cible d'aluminium de 150 W et avec un rapport de flux du mélange gazeux de 30 %, offre des performances optimales en termes de résistance à la corrosion. En outre, ce revêtement se distingue par les valeurs les plus élevées de dureté et de module de Young.