Étude du comportement mécanique et d’usure de l'acier 17-4PH issu de la fabrication additive par extrusion

La fabrication additive métallique suscite un intérêt scientifique et industriel croissant dans divers secteurs, notamment dans le domaine biomédical. En 2017, une technique de fabrication additive par dépôt de fil chargé en poudre métallique a été commercialisée par la société Markforged sous le nom de « Atomic Diffusion Additive Manufacturing ». Cette thèse contribue à une meilleure compréhension de l'influence des paramètres de fabrication et des post-traitements sur les propriétés mécaniques des pièces produites par cette technologie. Les résultats montrent que l'orientation à plat, associée à deux contours, une épaisseur de couche de 0,125 mm et à un traitement thermique H900, permettent d'obtenir les meilleures performances. Par la suite, la comparaison des différents motifs de remplissage a permis de mettre en avant l’homogénéité mécanique des structures de type « Gyroïde ». La résistance à la fatigue, l’usure et la corrosion ont été évaluées après divers post-traitements (sablage (SB), tribo-finition (TR), Surface Mechanical Attrition Treatment (SMAT) et fonctionnalisation par revêtement). Les résultats montrent que le SB a permis d’augmenter la limite de fatigue de 225 MPa à 350 MPa. Bien que la TR n'a pas changé la limite de fatigue de manière significative, cependant, la durée de vie à des contraintes comprises entre 300 MPa et 500 MPa a augmenté d'un facteur de deux à cinq. Le SMAT a amélioré la résistance à la corrosion, mais n’a pas modifié le comportement tribologique ni la résistance à l’usure.