1 - LASERS DE PUISSANCE

• 1.1 - Généralités
  Figure 1 - Schéma des éléments essentiels d’un laser Figure 2 - Premiers niveaux vibrationnels d’énergie de CO2 et N2 et durée de vie des transitions (d’après A. Orsfag et G. Hepner) Figure 3 - Niveaux de transition d’énergie de Nd dans le YAG (d’après A.E. Siegman) Tableau 1 - Caractéristiques des principaux lasers de puissance
• 1.2 - Interaction faisceau laser-matière
  Figure 4 - Schéma des énergies potentielles d’une molécule excimère (d’après A. Orsfag et G. Hepner) Figure 5 - Schéma de l’interaction thermique faisceau laser-matière (d’après J.P. et C. Girardeau-Montaut) Figure 6 - Coefficient d’absorption en fonction de la longueur d’onde des faisceaux lasers (d’après R. Dekumbis) Figure 7 - Coefficient d’absorption en fonction de l’angle d’incidence du faisceau laser pour une surface métallique polie (d’après R. Dekumbis) Figure 8 - Coefficient d’absorption en fonction de la vitesse de balayage du faisceau laser pour un acier à moyen carbone (d’après J.H.P.C. Megaw et A.S. Kaye) Figure 9 - Coefficient d’absorption en fonction de la température pour un acier inoxydable (d’après J.P. et C. Girardeau-Montaut) Figure 10 - Interaction photoélectronique faisceau-surface métallique (d’après H.W. Bergmann et E. Schubert) Tableau 2 - Coefficient d’absorption pour différents états de surface
• 1.3 - Traitement et utilisation du faisceau laser
  Figure 11 - Faisceau modulé pour avoir une répartition énergétique rectangulaire (d’après M. Inagaki, R. Jimbou et S. Shiono) Figure 12 - Faisceau modulé pour avoir une répartition énergétique rectangulaire dans deux directions (d’après D.N.H. Trafford, T. Bell, J.H.P.C. Megaw et A.S. Bransden) Figure 13 - Exemples de traitements de surfaces cylindriques (d’après O.A. Sandven, A.B. Vannes et Y. Guan) Figure 14 - Dispositifs expérimentaux pour le rechargement par laser (d’après l’Établissement Technique Central de l’Armement) Figure 15 - Différentes techniques d’apport gazeux (d’après W.M. Steen)

2 - FAISCEAU D’ÉLECTRONS

• 2.1 - Production des faisceaux d’électrons
• 2.2 - Interaction faisceau d’électrons-matière
• 2.3 - Utilisation des faisceaux d’électrons
  Figure 16 - Allure du profil d’absorption d’énergie fournie par faisceau laser et faisceau d’électrons Figure 17 - Principes de traitement superficiel par faisceau d’électrons (d’après P.R. Strutt)

3 - EFFETS THERMIQUES, MÉTALLURGIQUES ET MÉCANIQUES

• 3.1 - Effets thermiques
  Figure 18 - Effet de température – changement de phase – contrainte lors d’un traitement superficiel par FHDE
• 3.2 - Effets métallurgiques et mécaniques

4 - APPLICATIONS

• 4.1 - Traitements superficiels en phase solide
  Figure 19 - Applications industrielles des faisceaux lasers (d’après R. Streiff) Figure 20 - Évolution de la microdureté des martensites claire et sombre (d’après A. Mulot et J.P. Badeau) Figure 21 - Étude de contraintes résiduelles après traitement par laser (d’après P.A. Molian) Figure 22 - Courbes de Wöhler pour une fonte GS (d’après P.A. Molian) Figure 23 - Taux d’usure et coefficient de frottement en fonction du temps (d’après L.N. Obishchenko et al ) Tableau 3 - Traitements de surface par FHDE
• 4.2 - Traitements superficiels en phase liquide
  Figure 24 - Forces dans le bain fondu par FHDE Figure 25 - Forme du bain fondu pendant la fusion superficielle par FHDE pour des vitesses de balayage v b élevées (d’après B.L. Mordike) Figure 26 - Relation entre les morphologies de solidification, la vitesse de solidification v s , le gradient de température G et la vitesse de refroidissement v r Figure 27 - Microdureté de la zone superficielle d’une fonte refondue par laser avec différents gaz de protection (d’après I. Hawkes, L. Lundberg, A.M. Walker, W.M. Steen et D.R.F. West) Figure 28 - Étapes introduites lors de la formation d’un alliage de surface par laser (d’après C.W. Draper et J.M. Poate) Tableau 4 - Refusion superficielle des aciers par laser à excimères Tableau 5 - Quelques combinaisons substrat-revêtement dernièrement étudiées pour [...]
• 4.3 - Traitements superficiels en phase vapeur
  Figure 29 - Schéma de l’expérience de durcissement par choc laser (d’après G. Barreau, P. Ballard et J. Fournier) Tableau 6 - Quelques combinaisons substrat-matériau d’apport étudiées pour la [...] Tableau 7 - Quelques matériaux étudiés pour l’amorphisation superficielle par FHDE

5 - COMPARAISONS ET CONCLUSIONS

• 5.1 - Comparaison des différents types de lasers
• 5.2 - Comparaison des procédés par laser et par faisceau d’électrons
• 5.3 - Applications industrielles des traitements superficiels par laser