Etude de l’Usure et du Coefficient de Frottement de Ti3SiC2 et l’Influence de TiC sur son Comportement Tribologique

Abstract

La caractérisation tribologique des céramiques, est complexe. Elle dépend, comme pour la majorité des matériaux, de leurs compositions, des conditions de frottement et de l'environnement. L'objectif de ce travail porte sur l’étude du comportement en frottement à sec du Ti3SiC2 contenant 8% de TiC. Pour cela, la modélisation du comportement de ce matériau, par la méthode des plans d’expériences, est adéquate. Les essais expérimentaux ont été effectués contre un antagoniste en Corindon sous la forme d’une tige semi-sphérique à bout chanfreiné sur son pourtour afin d’éviter tout coincement pouvant fausser le résultat pendant la rotation de l’éprouvette. A température ambiante de 20 °C et au taux d’humidité relatif de 20 %, le matériau présente un coefficient de frottement large de 0,1 à 0,53 et un taux d’usure variant entre 0,6.10-6 mm3 /Nm et 2,5.10-6 mm3 /Nm, à plusieurs gammes de vitesse de glissement, dont la valeur se situe entre 5 m/s et 60 m/s et sous une pression croissante appliquée sur la tige de 0,1 à 0,8 MPa. L’exploitation des résultats du modèle obtenu par la méthode des plans d’expériences, expliquent le comportement tribologique de ce matériau par des courbes et des graphes qui nous dégagent des possibilités pour des applications potentielles de ce matériau aux conditions imposées.