Usure par glissement sous faible charge en milieu liquide d'un acier austénitique

Résumé
Nous avons réalisé des essais d'usure dans des conditions de sollicitation et d'environnement contrôlées (eau déminéralisée ou méthanol, avec ou sans élimination des débris de la zone de contact), afin d'établir, pour deux antagonistes en acier inoxydable austénitique 304, des corrélations entre la dégradation superficielle (perte de matière et faciès d'usure) et les modifications microstructurales du matériau. Les expériences d'usure sont faites en mode glissement et en contact sphère-plan sous des pressions de Hertz très inférieures à la limite élastique de l'acier. Quels que soient les paramètres de contrôle, les faciès d'usure sont formés de sillons et de bourrelets parallèles avec un faible relief et sont caractéristiques de la dégradation d'un matériau plastique par des particules dures. L'analyse des modifications structurales induites lors des essais dans les zones de contact sur le pion et sur le disque ainsi que dans les débris a été effectuée par diffraction des rayons X et microscopie électronique en transmission. Une transformation martensitique quasi complète des couches superficielles dès le début des essais a été observée ; de même la présence majoritaire de martensite dans les débris d'usure permet d'expliquer leur rôle dans le processus d'usure abrasive qui apparaît dès la première phase de formation des sillons.