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La galle : Définition, causes, types et méthodes de prévention

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Galling

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1. Qu'est-ce que le Galling ?

Le galbage est une forme grave d'usure par adhérence qui se produit lorsque deux surfaces métalliques glissent ou frottent l'une contre l'autre sous l'effet d'une charge, ce qui entraîne un transfert de matière d'une surface à l'autre. Des pics microscopiques (aspérités) sur les surfaces se soudent sous l'effet de la chaleur et de la pression de frottement ; à mesure que le mouvement se poursuit, ces soudures se déchirent, arrachant des morceaux de métal et laissant derrière elles des marques et des bosses rugueuses et marquées. Contrairement à l'usure progressive, le grippage commence souvent soudainement et peut rapidement entraîner le grippage ou la défaillance d'un composant.

2. Comment se produit l'écaillage (mécanisme)

Le mécanisme commence lorsque deux surfaces sont pressées l'une contre l'autre et glissent. Les aspérités génèrent une tension concentrée et une chaleur de frottement qui rompent les couches d'oxyde protectrices et permettent un contact métal contre métal. Des microsoudures se forment aux points de contact, puis se déchirent pendant le mouvement, entraînant un transfert de matière entre les surfaces. La matière transférée s'accumule, augmentant la friction et la chaleur, ce qui accélère la boucle. Le grippage se renforce ainsi de lui-même et peut provoquer des dommages rapides en cas de contact glissant prolongé.

3. Types et catégories de grippage

L'article classe le grippage en plusieurs types d'usure qui peuvent l'accompagner ou y conduire :

Usure abrasive : Lorsqu'une surface plus dure ou des particules piégées rayent une surface plus molle.
Grippage : La caractéristique du grippage - l'adhérence de la soudure et l'éloignement conduisent à un blocage des surfaces.
Usure par fatigue : Les charges cycliques provoquent des microfissures et, à terme, un écaillage.
Usure de contact : Un mouvement oscillatoire de faible amplitude entraîne une détérioration de la surface et la formation de rouille/débris.
Usure par corrosion : La dégradation chimique (oxydation, humidité, dégradation du lubrifiant) affaiblit les couches superficielles, ce qui rend le collage plus probable.

4. Matériaux et conditions propices au grippage

Les matériaux ductiles, souples et à forte liaison atomique sont les plus vulnérables. Il s'agit par exemple des aciers inoxydables austénitiques (304, 316), des alliages d'aluminium, du titane et des alliages de nickel. L'utilisation de deux métaux similaires en contact (par exemple, acier inoxydable contre acier inoxydable) augmente le risque. Les conditions qui favorisent le grippage sont notamment une charge élevée, un mouvement de glissement, une lubrification inadéquate, des surfaces contaminées, des températures élevées et des couches de surface oxydées ou endommagées.

5. Mesures préventives et meilleures pratiques

S'il est rare que l'on puisse éliminer complètement le grippage, il est possible de le gérer efficacement. Les principales stratégies consistent à utiliser des alliages différents ou des matériaux plus durs pour une surface de contact, à appliquer une lubrification appropriée et à s'assurer qu'elle reste intacte, à appliquer des traitements de surface ou des revêtements appropriés (par exemple, placage dur, nitruration), à maintenir des surfaces propres et bien finies, à contrôler la charge de l'assemblage et la vitesse du mouvement, et à faire des choix de conception tels que la réduction de la pression de contact ou de la distance de glissement. Ces mesures combinées permettent de réduire le frottement, d'empêcher l'apparition de micro-soudures et de prolonger la durée de vie des composants coulissants.