Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface (SPCTS)

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Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Limoges
Ecole Nationale Supérieure de Céramique Industrielle (ENSCI)


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Couches nanostructurées CrAlN et TiAlSiN réalisées par PVD, pour la protection d’outils de coupe destinés à l’usinage grande vitesse (UGV)

Contacts

Christelle Dublanche-Tixier tixier@ensil.unilim.fr
Caractérisation
Cédric Jaoul jaoul@ensil.unilim.fr
Elaboration & diagnostic plasma
Pascal Tristant pascal.tristant@unilim.fr
Responsable


Contexte/objectifs

Les procédés PVD (Physical Vapor Deposition) permettent la réalisation de couches minces similaires à celles obtenues en PECVD en s’affranchissant de l’utilisation de précurseurs gazeux.

Parmi ces procédés, la pulvérisation cathodique magnétron est largement utilisée industriellement, et ce procédé donne lieu à de nouveaux développements pour la réalisation d’alliages de plus en plus complexes.

Notre objectif est ici l’élaboration de films céramiques à nanostructure contrôlée permettant d’obtenir des propriétés mécaniques élevées associées avec une bonne tenue à chaud (application pour les revêtements d’outils de coupe).

 

Observation MET d’un film de TiAlSiN
 
Difractogrammes X de films de TiAlSiN
Observation MET d’un film de TiAlSiN   Difractogrammes X de films de TiAlSiN


Activités

Dans le cadre d’un projet ANR (RNMP-Nanocoupe) et en partenariat avec la société HEF R&D, nos travaux portent sur l’élaboration et la caractérisation de films de TiAlSiN et CrAlN sur pion plan et outil (surface complexe) en se basant sur les points suivants :
  • diagnostic du plasma
  • contrôle du bombardement ionique sur le dépôt en croissance
  • caractérisation de la structure, des propriétés mécaniques et de la tenue en température


Equipements spécifiques

  • Accès sur une machine de dépôt industrielle par pulvérisation cathodique (CITRA)
  • Spectromètre d’émission optique portatif
  • Nanoindenteur
  • Scratch-test
  • ATG
  • MET (en collaboration avec Stéphane Valette)


Publications sélectionnées

  1. C. Tendero, C. Jaoul, B. Soulestin,C. Tixier, P. Tristant, M.H. Lindic, F. Vérinaud
    Magnetron sputtered CrAlN coatings for high speed cutting tools
    Proceedings of Workshop Nanomaterials : Microstructural and Mechanical Charaterizations, Simulations, Poitiers (France), 12-13 décembre 2006

  2. J.B. Chemin, C. Tixier, C. Jaoul, P. Tristant, B. Soulestin, S. Valette, V. Pelosin, M.H. Lindic, F. Vérinaud
    Correlation between microstructure and mechanical properties on magnetron sputtered TiAlSiN coatings
    Proceedings of Innovations on Thin Films Processing and Characterisation, ITFPC07, Nancy (France), 20-23 novembre 2007

Mis à jour le 2 mars 2010

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