Characterizing the Sacrificial Coating on Tools During Turning of TiMMCs

Les composites à matrice métallique de titane (Ti-MMC) sont connus comme étant l'un des matériaux les plus difficiles à usiner. Ces difficultés sont dues à la combinaison des problèmes d'usinabilité des alliages de titane et des composites à matrice métallique (MMC). Ces composites métalliques de titane offrent des propriétés mécaniques et physiques remarquables par rapport aux alliages de titane et aux MMC. Les Ti-MMC sont ainsi très attractifs pour une large gamme d'applications dans des domaines industriels importants, tels que : l'aéronautique (structure aéronautique, moteur aéronautique...), ou l'automobile (moteur, système de freinage, arbre de transmission...). Bien qu'un certain nombre d'études sur l'usinabilité de ces matériaux aient été réalisées, les mécanismes d'usure des outils ne sont pas encore clairement compris. En particulier, la durée de vie de l'outil lors de l'usinage ainsi que la mauvaise qualité de surface obtenue après usinage. Il a été rapporté que les mécanismes d'usure initiaux jouent un rôle clé dans la durée de vie de l'outil lors de l'usinage. En effet, le contrôle de ces mécanismes peut permettre de réguler la durée de vie de l'outil. Dans le but de changer les mécanismes d'usure initiaux, nous développons ici une nouvelle méthode pour ajuster l''usure chimique qui se produit dès les premiers moments de la coupe, par le biais d'une couche sacrificielle sur l'outil de coupe. C'est la première fois qu'un dépôt de nickel autocatalytique est appliqué sur des outils en carbure revêtus de nitrure de titane pour l'usinage. Afin de générer une couche sacrificielle mince, nous avons développé une nouvelle technique de dépôt du nickel-bore sans courant, sur des inserts revêtus par PVD de (Ti, Al) N + TiN. Notre placage qui ne nécessite pas de prétraitement de surface repose sur un processus chimique en une seule étape, à base de diazonium. Les caractéristiques du nickel-bore révèlent que les dépôts présentent tous la même quantité de bore, 9,3 ± 0,1% en poids. Une telle homogénéité est intéressante du point de vue industriel. La couche mince sacrificielle du Ni / B est donc déposée sur les inserts revêtus de (Ti, Al) N + TiN dans des conditions difficiles mais efficaces. En appliquant cette nouvelle méthode de placage sur les outils de coupe revêtus par PVD, un certain nombre de tests de tournage du matériau TiMMC ont été réalisés.