Etude de la transition tribologique entre le fretting et le meso-fretting pour des materiaux de contact electrique

Dans les installations electriques, les contacts sont toujours soumis a des contraintes alternees ou a des micro-deplacements. Il en resulte une corrosion par fretting, phenomene defini comme un type de deterioration de la surface qui se produit lorsque deux materiaux en contact sont soumis a des mouvements microscopiques d'oscillations de tres faible amplitude (0 a 100 mum). Ceci a pour effet de provoquer une degradation de la resistance de contact et une interruption du passage du courant. Ce phenomene a des repercussions considerables sur le plan pratique puisque les micro-deplacements de pieces en contact peuvent etre causes par la dilatation thermique differentielle des metaux, par des vibrations mecaniques, par la relaxation des contraintes ou par l'echauffement des contacts lorsqu'on interrompt et retablit le courant.; Nous avons donc dans le cadre de cette these etudie plusieurs aspects du fretting (0--100 mum) et du meso-fretting (100 a 1000 mum) pour differents materiaux de contact electrique. Des travaux experimentaux ont ete realises a partir de deux montages reproduisant divers aspects de la degradation par le fretting. Un premier montage de fretting de type bille-plaque a ete entierement developpe a l'ETS et un second montage, de type fil-plaque a ete utilise en collaboration avec Hydro Quebec IREQ a Varennes. Plusieurs techniques de mesures et d'analyse relevant tant du domaine de la mecanique du contact que de la metallurgie ont ete utilisees pour traiter les resultats.; L'influence du courant sur le taux d'usure et la force de friction a ete examinee pour divers materiaux de contacts. Des essais de fatigue thermique et electrique ont ete realises sur divers materiaux et lubrifiants de contact. Il a ete demontre que pour le domaine entre 100 mum et 1000 mum, le taux d'usure n'est pas le meme de 0 a 100 mum et au dela de 1000 mum. La plupart des materiaux evalues montrent un stade de comportement intermediaire dont le debut se situe entre 100 mum et 300 mum. Lorsque l'on substitut le courant CC a un courant CA de 60 Hz ou 400 HZ, la morphologie des debris aux abords de la zone de contact est differente. De plus, lors de la comparaison du vieillissement thermique par conduction versus par chauffage electrique de certains alliages sans plomb, il a ete montre qu'il pourrait y avoir une difference entre les deux en ce qui concerne le taux de croissance des phases intermetalliques.