Corrélation des propriétés rhéologiques et de réactivité au comportement tribologique des alliages Ni₁-xBx et Ni₁-xPx cristallins et amorphes, élaborés par implantation ionique

Abstract

Nous avons étudié les propriétés rhéologiques et de réactivité (analysées en terme de structure amorphe ou cristalline) ainsi que le comportement tribologique des deux alliages Ni₁₋xBx et Ni₁₋x Px élaborés par implantation ionique. La spectroscopie de désexcitation d’atomes métastables (MDS) et la spectroscopie de photoélectrons (UPS,XPS) nous ont permis de montrer qu’il existe des différences notables dans l’état d’hybridation des orbitales des atomes de métalloïde en surface de Ni₃B amorphe et cristallisé. Elles induisent une moindre réactivité de la surface amorphe en phase gazeuse (O₂, CO), mais également vis-à-vis d’une autre surface (adhésion). La réactivité de Ni₃P amorphe dans les deux cas de figure est encore moindre que celle du borure. Ces résultats expliquent la résistance à l’usure adhésive des films amorphes. Nous avons d’autre part montré grâce à l’utilisation d’une technique d’indentation à l’échelle submicroscopique que l’implantation de B ou P dans Ni s’accompagne d’un accroissement de la dureté. Cet accroissement suit celui de l fraction amorphe pour B alors que pour P l’effet durcissant atteint son maximum dès les faibles doses. Nous avons enfin testé la résistance des films de NiB amorphes et cristallins à la corrosion électrochimique en milieu H₂SO₄ (0.1N). Les résultats ont pu être interprétés grâce à des mesures d’impédance complexe de la double couche, caractérisant la nature des processus responsables de la passivation.