Théorie de l'usure - De l'observation à la modélisation du transfert

Les articles [TRI500][TRI501][TRI502] ont traité de la génération des particules induite par le mouvement relatif entre deux solides (dits premiers corps), point central d’une étude scientifique de l’usure. En mettant à part la corrosion chimique et la diffusion, on a vu que les particules sont émises soit par suite d’un mécanisme de coupe plastique à l’échelle microscopique, soit par suite de l’endommagement progressif du matériau superficiel par les contraintes et les déformations de contacts répétés. Le présent article traite des conséquences de cette première étape. Les particules peuvent sortir du contact et par exemple polluer le lubrifiant ; si celui-ci est insuffisamment filtré, des particules reviendront alors poursuivre l’endommagement des surfaces et accélérer l’usure. D’autres particules peuvent rester dans le contact :

• soit parce que la géométrie du contact et/ou la cinématique ne permettent pas de les expulser ; citons, pour la géométrie, le contact entre deux petites surfaces cinématiques comme un contact plan/plan axisymétrique, et pour la cinématique le cas du fretting wear, ou usure par petits débattements ;

• soit parce que ces particules ont adhéré à la surface d’un des deux premiers corps.

Le transfert se manifeste donc par la formation sur une pièce A frottant sur une pièce B d’un dépôt de matière de B. La surface de A est alors transformée, les mécanismes de contact peuvent être bouleversés et l’usure comme le frottement changer dramatiquement. C’est ce dernier mécanisme, le « transfert adhésif », qui est au cœur du présent article.

Ce phénomène peut toucher tout type de contact....