Revêtements à base de carbures cermets par procédé EHLA sur disques de frein dans le but de réduire les émissions de particules au freinage

Discipline

Matériaux céramiques et traitements de surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Cermet, Disque de frein, Procédé EHLA, Revêtement composite

Mots-clés

Revêtements,

Tribologie (technologie),

Automobiles -- Freins,

Freins à disque

La pollution de l’air est une préoccupation grandissante et les règlementations évoluent rapidement. Les émissions de particules au freinage des véhicules notamment, sont particulièrement dangereuses pour les voies respiratoires des populations. Dans cette thèse, des revêtements à base d’acier austénitique, ferritique (316L et 430L), de carbure (WC) et de cermets (NbCFeCr, TiCFeCr) sont mis en œuvre par procédé EHLA (Extreme High Speed Laser Material deposition) sur des disques de frein en fonte à graphite lamellaire. La nature, la proportion, la morphologie et la distribution des poudres utilisées, sont caractérisées dans le but d’optimiser un revêtement capable de répondre aux exigences de la future réglementation européenne. L’utilisation de poudres cermets sous forme d’agrégats, permet l’obtention de revêtements, pour lesquels la répartition des carbures est homogène. Grâce à un taux de cermet optimisé dans la matrice métallique, le comportement tribologique du disque revêtu est performant, notamment en termes d’usure. En effet, les différentes caractérisations sur bancs tribologiques, ont révélé une faible usure du disque revêtu et l’absence de défauts de type fissures traversantes jusqu’au substrat. Une étude de la nature et de la morphologie des particules émises lors des essais a été réalisée pour tenter d’identifier l’origine de ces particules. Finalement, le disque revêtu et la plaquette de frein émettent des particules fines sous une forme oxydée. Cependant, les revêtements à base de cermets NbCFeCr et TiCFeCr dans une matrice d’acier inoxydable, permettent une réduction des émissions de 75%, avec une plaquette de frein optimisée, par rapport à un disque non revêtu.