Modélisation et simulation de la cinétique de croissance des couches borurées FeB/Fe2B

Abstract

La boruration est un procédé chimio-thermique visant à former des couches superficielles de borures extrêmement dures, atteignant environ 2000 HV, ce qui leur confère une excellente résistance à l'usure et aux températures élevées. Ce processus s'effectue par diffusion du bore à des températures comprises entre 1073 et 1273 K, pendant une durée variant de 1 à 12 heures, enrichissant ainsi la surface en bore. Ce travail présente une étude théorique de la modélisation de ce procédé sur les aciers AISI D2 et AISI H13, en s'appuyant sur le modèle simplifié et le modèle basé sur la méthode intégrale, à partir des équations de bilan massique. Les épaisseurs des couches prédites par ces modèles ont été comparées aux résultats expérimentaux. Pour améliorer la précision des prédictions, il est essentiel d'obtenir des mesures précises des coefficients de diffusion du bore dans chaque phase. Après validation, les modèles ont confirmé leur fiabilité.