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RÉSUMÉ
Cet article retrace l’historique des revêtements et des traitements de surface. La protection des surfaces a connu bien des évolutions, elle est passée de la notion de revêtement décoratif à celui de revêtement protecteur. De nos jours, de nombreuses propriétés d’emploi des matériaux sont liées à leur surface : aspect, résistance à la corrosion, résistance à l’usure, résistance à la fatigue thermique, aptitude au collage, aptitude au frottement... Et les méthodes de caractérisation sont nombreuses, de plus en plus sensibles et performantes.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Gérard BÉRANGER : Professeur à l’Université de Technologie de Compiègne (UTC) - Membre de l’Académie des Technologies
-
Henri MAZILLE : Professeur Émérite à l’Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA)
INTRODUCTION
Les surfaces ont donc une grande importance technologique et économique, ce qui explique le développement considérable de travaux qui leur ont été consacrés, au point d’avoir donné naissance à tout un secteur d’activité, celui de la « science des surfaces ». La connaissance des surfaces a progressé grâce à la mise au point et au développement de méthodes de caractérisation ; celles-ci sont de plus en plus sensibles et performantes. Les données relatives aux états de surface ont ainsi permis d’établir des relations entre caractéristiques et propriétés d’usage.
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Petite histoire des revêtements et traitements de surface
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1. Présentation générale
Parmi les propriétés d’emploi des matériaux, de nombreuses sont liées à leur surface : aspect, résistance à la corrosion, résistance à l’usure, résistance à la fatigue thermique, aptitude au collage, aptitude au frottement... (figure 1).
L’objet de l’ensemble des chapitres traitant de ce sujet, à partir des différents types de surface et dans un esprit scientifique et technologique, est :
-
de définir les principales caractéristiques d’une surface ;
-
de décrire brièvement ses méthodes de détermination et de quantification ;
-
puis d’introduire les procédés de revêtements et de traitements qui permettront de la modifier ou « l’anoblir », afin qu’elle puisse répondre aux exigences fonctionnelles et satisfaire à la demande de durabilité des matériaux.
La surface peut être considérée différemment, suivant qu’on s’y intéresse du point de vue soit théorique, en laboratoire, soit pratique, en industrie. Nous prendrons en compte ces deux approches, d’autant plus qu’elles sont très souvent complémentaires.
La surface est une discontinuité dans l’arrangement des atomes du solide, ce qui confère à ceux situés dans cette surface, une énergie intrinsèque supérieure à ceux du volume ; cela va avoir pour conséquence, une réactivité très grande des atomes de la surface et/ou un réarrangement de leur distribution, avec formation de figures géométriques comme des striations, des ségrégations d’atomes résiduels ou d’additions mineures qui vont migrer du volume vers la surface (phénomène qui dépendra aussi de la température). La notion de surface est donc par essence pluridisciplinaire ; elle concerne différents spécialistes comme le mécanicien, le physicien, le métallurgiste et le physico-chimiste. Seule une approche globale permet d’aboutir à une description complète et cohérente d’une surface et des propriétés qui lui sont associées.
Une surface est préparée pour lui conférer une fonctionnalité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MAZILLE (H.) - « Petite histoire » de la protection des surfaces. - Chap. 1, p. 3-10. Traitements de surface et protection contre la corrosion. École d’été du CNRS, 1987, Éd. de physique, p. 678 (1989).
-
(2) - MASSAIN (R.) - Chimie et chimistes. - Magnard Éditeur, 392 p. (1961).
-
(3) - CARNAUD (B.) - Les revêtements de protection et leur évolution à travers les temps. - Cefracor (1955).
-
(4) - TOURNIER (R.) - Historique des traitements de surface. - Surfaces no 81, p. 43-47, oct. 1973.
-
(5) - LECHTMAN (H.) - Les techniques des orfèvres précolombiens. - Pour la science, no 32, p. 88-98, août 1984.
-
(6) - FINK (C.G.) - Chemistry and Art. - Industrial and Engineering Chemistry, févr....
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Spécification géométrique des produits (GPS) – Indication des états de surface dans la documentation technique de produits. - NF EN ISO 1302 - 04-02
-
Spécification géométrique des produits (GPS) – État de surface : méthode du profil – Termes, définitions et paramètres d’état de surface. - NF EN ISO 4287 - 12-98
-
Matériaux métalliques – Essai de dureté Rockwell – Partie 1 : méthode d’essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T). - NF EN ISO 6508-1 - 10-99
-
Matériaux métalliques – Essai de dureté Rockwell – Partie 2 : vérification et étalonnage des machines d’essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T). - NF EN ISO 6508-2 - 10-99
-
Matériaux métalliques – Essai de dureté Rockwell – Partie 3 : étalonnage des blocs de référence (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T). - NF EN ISO 6508-3 - 10-99
-
État de surface des produits – Prescriptions – 30 déterminations des surfaces mesurées. - ...
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