Modélisation et simulation de la diffusion du bore dans le cas de la boruration thermochimique des aciers inoxydables

Abstract

La boruration est un procédé thermochimique qui produit des couches de borures très dures (environ 2000 HV), résistantes à l’usure et à haute température. Cette diffusion du bore est réalisée à 1073-1273 K pendant 1 à 12 heures, enrichissant la surface en bore. Ce travail propose une étude théorique pour simuler ce processus dans l'acier AISI 316, en utilisant les modèles de Dybkov et de la méthode intégrale, basés sur les équations de bilan de masse. Les prédictions des épaisseurs de couches obtenues avec ces modèles ont été confrontées aux résultats expérimentaux. De plus, afin d’améliorer la prédictibilité des deux modèles, il est nécessaire de trouver des mesures précises sur la diffusion du bore dans chaque phase. Après validation, les erreurs moyennes quadratiques ont été calculées, obtenant 1,6 μm pour Fe2B et 0,75 μm pour FeB, confirmant la précision des modèles.