Oxydation en four ou assistée par laser CO₂ continu, à température constante, d’un dépôt électrolytique de chrome sur un acier 32CDV13.

Furnace oxidation and CO₂ continuous laser assisted oxidation of electrolytical chromium coating on steel

Résumé

En vue de bénéficier des bonnes propriétés tribologiques de l’oxyde de chrome, un dépôt de chrome a été effectué par voie électrolytique sur un acier faiblement allié, puis oxydé soit au moyen d’un traitement de surface par laser CO₂ continu, à température constante à 800 et 600°C, soit en four, sous pression partielle d’oxygène de 1 atm. Dans un premier temps, une comparaison morphologique et analytique a été réalisée sur les couches de Cr₂O₃ obtenues en four ou par laser. Dans un deuxième temps, afin de mieux comprendre les mécanismes diffusionnels mis en jeu lors de l’oxydation en four d’un dépôt électrolytique de chrome, une étude cinétique puis diffusionnelle de l’oxygène dans le dépôt de chrome a été effectuée. Cette étude montre que les couches de Cr₂O₃, obtenues par laser, sont toujours plus épaisses, plus homogènes et plus denses que celles obtenues en four.

Les oxydations successives ¹⁶O₂-¹⁸O₂ ont permis de déterminer, à 800°C, un coefficient de diffusion de l’oxygène dans le chrome, de l’ordre de 3,75.10^-10 cm².s^-1. Enfin, le carbone semble jouer un rôle non négligeable ; il diffuse à travers le substrat, se surconcentre aux interfaces dépôt-substrat et oxyde-dépôt.