Hadion+, Nanotechnologie de Surface, Avenir de l'Acier ?

"Alongside the sharp rise in possible combinations within the groups of materials and coatings from six in the 1970s to more than 100 today, the challenge now lies above all in nanotechnology, which makes it possible to move into new – almost atomic – dimensions." 


 “Surface technology know-how is a decisive factor in the strategic orientation of Voestalpine in the segment of high quality flat steel,” stressed Wolfgang Eder at the opening of the new laboratory complex.

Article paru sur Micronora

"Nous rencontrons peu d’entreprises de la taille de Quertech dans le domaine de la physique appliquée. Et il arrive rarement que les résultats soient aussi immédiats". Ces propos émanent de Guillaume Devauchelle, directeur de la R&D de Valeo, et font référence à une application concernant des essuie-glaces de Valeo, traités grâce au procédé Hardion+ de Quertech Ingénierie. Un procédé qui trouve aujourd’hui une véritable crédibilité industrielle dans les secteurs de l’automobile, de l’aéronautique et du luxe.

Une véritable nano-structuration des surfaces

L’histoire commence au GANIL (Grand Accélérateur National d’Ions Lourds) de Caen par une thèse de Denis Busardo… qui reste dans un tiroir jusqu’à l’apparition dans la fin des années 90 des sources d’ions miniaturisées (ECR), qui ne pèsent qu’une dizaine de kilos. Quertech Ingénierie développe à partir de 2004 un procédé utilisant un faisceau d’ions pour modifier la surface de la matière. Hardion+ est un traitement de surface à destination des métaux, céramiques et polymères qui consiste à implanter des ions azote "multichargés" dans les métaux pour améliorer leurs propriétés de surface. La pièce à traiter est bombardée avec un faisceau d’ions : plus la charge d’un ion est élevée, plus il pénètre profondément dans le matériau. Les ions multichargés s’incrustent ainsi uniformément sur une épaisseur allant de 0,1 à 10 μm et forment un alliage

avec le métal. Les résultats obtenus sont impressionnants : la dureté de surface est augmentée jusqu’à 7 fois. En outre, la sensibilité à l’oxydation est très réduite car les ions azote barrent la route aux atomes d’oxygène responsables de celle-ci. Enfin, le bombardement des ions "polit" la surface et améliore le coefficient de frottement, cette grandeur caractéristique des interactions entre deux matériaux. De plus, le traitement est réalisé à froid et ne déforme pas le métal. Le choix des ions implantés permet d’obtenir la formation en surface d’un ré-alliage, d’une amorphisation, d’une nano-restructuration ou d’une réticulation dans le cas des polymères.

Valéo, PSA, Renault,

Hutchinson, Safran…

Frédéric Guernalec, PDG de Quertech Ingénierie, mentionne deux développements industriels qui confirment la crédibilité industrielle de Hardion+. D’abord avec Valeo pour le traitement des essuie-glaces. "Valeo utilisait un procédé chimique pour durcir les balais d’essuie-glaces afin d’obtenir un bon essuyage. L’élastomère utilisé était cher, difficile à travailler et le traitement de bromation était assez polluant. Avec un élastomère basique et après passage sous notre faisceau d’ions, nous obtenons de nouvelles qualités d’essuyage, de durabilité et de non-bruit". Et à la clé, il y a 100 millions d’essuie-glaces/an ! L’autre application concerne des pièces en inox pour l’aéronautique. "Le traitement nous a permis d’obtenir une dureté de 1800 Vickers sur 10 μm avec un profil dégressif pour ne pas avoir de problèmes de délaminage. Parallèlement, les qualités de frottement ont été fortement améliorées ainsi que la tenue à la piqûration. Ce dernier point est à souligner dans la mesure où, d’ordinaire, lorsqu’on traite des inox on perd en tenue à l’oxydation. Cette application nous permet d’attaquer des marchés en remplacement du chromage dur par des inox".

Inox et Hardion++

En modification de surface, d'un Acier Inox 316L, 5GPa vierge :

Hardionné++ : 20GPa sur le 1er micron de profondeur, avec profil dégressif, soit encore 10GPa à 2µm, et retour à 5GPa vers 10µm.

Microdureté vickers (noté HVxx avec xx=charge appliquée en kg):

HV0,01: vierge 290HV ; traité: 4600HV
HV0,025 : vierge: 160HV, traité: 1850HV
HV0,05 : vierge: 175HV ; traité: 640HV
HV0,1 : vierge: 180 ;  traité: 460HV
HV0,2 : vierge: 175 ; traité: 250HV
HV0,5 : vierge: 165 ; traité: 200HV

Et les résultats sont encore visibles en microdureté avec une charge de 500g !

On rappellera qu'Hardion++ améliore la résistance à la piqûration comme le frottement.

Quertech sollicitée pour représenter la France au Cleantech Open, San Francisco

La FFC (Fédération Française de Chimie), par son Président Armand Lattes,  a contacté Quertech (Hardion+) pour participer à une opération internationale qui apparait extrêmement intéressante pour le rayonnement du Prix Pierre Potier et la reconnaissance des PME lauréates de ce Prix. Il s'agit de sélectionner les meilleures PME de croissance dans les cleantech, pour représenter la France lors de la finale mondiale. Ce concours rassemble les acteurs les plus influents de l’écosystème cleantech mondial.

Rappelons que Quertech a été la première entreprise JEI lauréate du Prix Pierre Potier en 2006, pour une innovation en chimie au bénéfice de l'environnement. Ce Prix lui avait remis par Yves Chauvin, Prix Nobel de chimie.

Consommation excessive de vos électrodes de soudage ?

Souder des tôles galvanisées, par soudage électrique par résistance, entraîne une forte consommation des plots en Cuivre formant électrodes. La température atteinte (800°C) provoque en effet diffusion du Zinc vers Cuivre (laitonnage) et érosion du plot par arrachement de matière. Des arrêts de production sont donc nécessaires pour changer les plots abîmés. Ceci est apparu comme une contrainte, somme toute obligée, pour bénéficier d'une bonne résistance à la corrosion des tôles, en particulier dans l'automobile.


Traité Hardion+, un plot voit sa durée de vie considérablement augmentée. Et le mot considérable n'est pas choisi au hasard ! Hardion+ crée une barrière de diffusion haute température contre le Zinc.