Brevet FR2682400A1 — publié le 19930416

MATERIAU MULTICOUCHE, PROCEDES DE FABRICATION DE CE MATERIAU MULTICOUCHE ET DE L'UNE DES COUCHES DE CE MATERIAU ET REVETEMENT ANTI-EROSION ET ANTI-ABRASION COMPRENANT CE MATERIAU MULTICOUCHE. Description La présente invention concerne un matériau multicouche destiné notamment à permettre La réalisation d'un revêtement anti-érosion et anti-abrasion, ainsi que les procédés de fabrication de ce matériau multicouche et de L'une des couches Le constituant. L'érosion des matériaux constituant des pièces mécaniques soumises à l'impact de particules abrasives teilles que te sable ou des poussières est un problème industriel bien connu, par exemple dans le domaine de L'aéronautique. Ainsi, dans Le cas des aubes de compresseurs utilisés dans les moteurs d'avions à turbines à gaz, L'usure par érosion des bords d'attaque des aubes, entra;ne une dégradation des performances du moteur. Ces problèmes se retrouvent également dans d'autres secteurs techniques. Le taux d'érosion des matériaux se définit par la masse de matière éjectée pour une masse de particules incidentes donnée. Ce taux d'érosion varie avec l'angle d'incidence des particules solides qui frappent La surface du matériau concerné. Les mécanismes d'érosion ont été étudiés par différents auteurs et notamment par J.P.Massoud, ("Comportement à L'érosion par des particules solides d'un alliage de titane TA6V traité par Laser", Thèse de Doctorat en Génie des Matériau, INSA de Lyon, (1988)). Ces études ont permis de distinguer essentiellement deux types de comportement des matériaux soumis à L'érosion : - un comportement caractéristique des matériaux ductiles tels que les métaux, dont le taux d'érosion est faible avec un jet de particules solides à incidence normale (par rapport au plan du matériau) ; - un comportement caractéristique des matériaux fragiles tels que le verre, les céramiques et les matériaux durs (carbures), dont le taux d'érosion est faible avec un jet de particules à incidence oblique. Ces deux comportements sont illustrés respectivement dans les figures 1 et 2 jointes, représentant le taux d'érosion du matériau testé en fonction de l'angle d'incidence des particules érodantes. Par ailleurs, des études complémentaires réalisées par T.Foley and A.Levy, ("The Effect of Heat Treatment on the Erosion Behavior of Steel", Proceedings of the Conference on Wear of Materials, Reston, VA, Avril 11-14, 1983, ASME, 1983, p.346.), ont montré que la microstructure du matériau joue également un rôle important. Par exempLe, Le taux d'érosion des aciers se trouvant sous différents états microstructuraux (par exemple l'acier XC75 sous forme de perlite grossière, de perlite fine ou de structure globulisée ou L'acier XC20 sous ses trois formes globulisées) est directement lié à la répartition des phases dures, fragiles et ductiles dans l'alliage, alors que la dureté de ces aciers varie peu avec L'état de la microstructure. De plus, L'érosion varie également en fonction de la forme, de la taille et de la répartition des précipités recouvrant un substrat. G.Hickey, D.Boone, A.Levy et J.Stiglich, ("Erosion of Conventional and ULtrafine-Grained Materials", Thin Solid Films, 118, 321 (1984)), ont montré que des précipités fins de SiC sur de L'acier présentaient une meilleure résistance à L'érosion qu'une précipitation grossière. Enfin, le taux d'érosion dépend d'un certain nombre de paramètres liés à la nature de L'érodant (taille et forme des particules érodantes, leur dureté et leur fragilité), ainsi que des conditions de tests, c'est-à-dire la vitesse des particules et leur angle d'incidence). En conséquence, il ressort des études précédemment citées que les paramètres pouvant intervenir dans les phénomènes d'érosion et les influencer sont nombreux et qu'il est quelquefois difficile de comparer convenablement le comportement de différents matériaux. Toutefois, afin de répondre à ces problèmes d'érosion, certains matériaux ont déjà été proposés. C'est ainsi que divers matériaux comme les alliages de métaux réfractaires, les carbures, les nitrures ou les borures par exempLe, ont été étudiés et utilisés comme revêtements anti-érosion. Ces matériaux ont été déposés, par exemple, sur des aubes de compresseurs d'avions, par diverses techniques telles que la projection plasma, Le procédé CVD (dépôt chimique en phase vapeur), le procédé par arc transféré, le procédé par pulvérisation cathodique ou d'autres techniques de dépôts physiques ou chimiques. On connaît également un procédé de cémentation dense (connu sous Le terme anglais "pack-cementation") qui est couramment utilisé pour revêtir d'aluminium, des aubes en superalliages qui fonctionnent dans un environnement oxydant, corrosif et abrasif. Ce traitement est réalisé à une température supérieure à 10000C, pendant plusieurs heures et ne peut donc pas être appliqué à des pièces en acier ou en alliages dont les propriétés mécaniques sont altérées par des traitements thermiques à températures élevées. Dans le but de résoudre ce problème et de développer des procédés de dépôt fonctionnant à basse température et permettant notamment de traiter des matériaux en alliages ferreux, C.L.Yaws et G.F.Wakefield, (Proceedings of the 4th International Conference on Chemical Vapor Depositon, eds. by G.F.Wakefield et J.M.Blocher Jr., (The Electrochemical Society Inc., Pennington, NJ, 1973), p.173 et p.577), ont développé un procédé de dépôt de carbonitrure de titane sur les aubes d'un compresseur en acier inoxydable.Le dépôt est obtenu par une réaction chimique à partir de la phase gazeuse Ticl4-N(cH3)3 N2 H2 (procédé CVD : dépôt chimique en phase vapeur) entre 600 et 7000 C. L'adhérence du carbonitrure sur l'acier est assurée par une fine couche de nickel interposée entre le revêtement et Le substrat. Le brevet US-3 951 612 décrit la réalisation de revêtements anti-érosion en carbure de chrome (Cr7C3) sur des aubes de compresseurs en acier ou en alliage de titane recouvertes au préalable d'une couche de nickel. La couche de nickel permet d'améliorer à la fois l'adhérence du revêtement en carbure et les propriétés mécaniques du revêtement composite. Les dépôts de Cr7C sont réalisés à des températures relativement basses comprises entre 450 et 6500C. Ce procédé est réalisé par décomposition thermique de chrome dicumène, (C9H12) 2Cr. Selon les auteurs de ce brevet, ce revêtement bi-couche résiste un peu moins bien à l'érosion que Le revêment proposé par G.F.Wakefield mais il est très résistant aux chocs thermiques et aux chocs mécaniques. Ceci constitue une amélioration par rapport au revêment en carbonitrure de titane qui est plus fragile et plus casant et qui, en outre, provoque une perte de 30 à 50 % sur la résistance en fatigue des pièces revêtues. Un procédé de dépôt voisin d'un procédé CVD et nommé dépôt CNTD (dépôt thermochimique par nucléation contrôlée), est décrit dans les brevets US 4 162 345, US 4 147 820, US 4 040 870 et US 4 153 483. Ces procédés permettent respectivement de réaliser le dépôt sur un substrat, de couches dures contenant du tungstène ou du molybdène et du carbone, de couches dures contenant du titane et du bore, du carbone ou du silicium et de couches dures contenant du titane et du bore. Ces revêtements sont particulièrement résistants à L'érosion. Les dépôts sont généralement effectués à des températures comprises entre 6500C et 11000C. Les matériaux déposés ont une structure non colonnaire, constituée de petits cristallites qui confère à ces revêtements les propriétés mécaniques et La résistance à L'érosion recherchées. Dans le domaine de l'aviation, les aubes de compresseur se trouvant à des températures inférieures à 4500C sont généralement réalisées en alliages de titane de haute résistance spécifique. L'usage de ces alliages se généralise, bien que leurs propriétés tribologiques et leur résistance à L'usure par L'érosion soient médiocres. Afin d'augmenter leur durée de vie, il est donc nécessaire de protéger ces pièces par un revêtement anti-érosion déposé au-dessous de 4000C afin de ne pas dégrader les propiétés mécaniques de l'alliage de titane. Les auteurs des brevets américains précédemment cités ont proposé (voir D.G.Bhat et R.A.Holzl, "Microstructural Evaluation of CM 500L, a New W-C Alloy Coating Deposited by the Controlled Nucleation Thermochemical Deposition Process", Thin Solid Films, 95, 105 (1982)), un procédé CNDT fonctionnant à une température relative basse comprise entre 3500C et 5500C pour obtenir un revêtement anti-érosion appelé CM 500L. Le matériau déposé contient deux phases, une phase de tungstène et une phase de W3 C, la structure est constituée de cristallites de tungstène non colonnaires de faible dimension (quelques centaines de nm) et la phase carbure est dispersée dans cette matrice métallique. La teneur en carbone varie typiquement de 7 à 23 % atomique, (0,5 à 1,5 % en masse). Ce matériau présente d'excellentes propriétés anti-érosion. P.N.Dyer, D.Garg, S.Sunder, H.E.Hintermann et M.Mai I Lat, ("Wear-Resi stant Coatings Containing Tungsten Carbide Deposited by Low-Temperature CVD", 15th International Conference on Metallurgical Coatings, San Diego, CA, Avril 1988), décrivent un procédé CNTD permettant de déposer des revêtements anti-érosion à une température inférieure à 5000C. Ces revêtements sont constitués d'un mélange de tungstène et de phases de carbure de tungstène telles que W2C, W2 + W3C C+W3C ou W C. Les auteurs ont étudié et développé des revêtements durs, lamellaires constitués de couches de tungstène et de couches W C (avec x variant entre x 2 et 3), et comprenant des petits cristallites.La composition, la microstructure, la dureté et la taille des cristallites sont contrôlés en faisant varier Les paramètres de dépôts et notamment La pression partielle de L'oxyde de méthyle (O (CH3)2), dans te mélange de gaz réactifs WF6-O(CH 3)2-H2-Ar. La dureté de ces revêtements est supérieure à celle des carbures purs W2C et WC fournis dans la littérature. D.Garg et P.N.Dyer décrivent dans "Tungsten Carbide Erosion Resistant Coating for Aerospace Components", Chemical Vapor Deposition of Refractory étals and Ceramics, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., eds. by T.M.Besmann and B.M.Gallois, Vol.168 (Materials Research Society, Pittsburgh, PA, 1990) p.213, des résultats relatifs à la tenue à l'érosion de revêtements multicouche tungstène-carbure de tungstène, déposés par CNTD. L'alternance des couches de métal et de carbure permet non seulement d'avoir une combinaison d'un matériau ductile et d'un matériau dur, mais également d'obtenir une compensation des contraintes internes qui se développent dans les couches déposées par CNTD. Ceci permet de réaliser des revêtements plus épais tout en limitant les risques de pertes d'adhérence et de décollement des revêtements ; L'épaisseur du revêtement devant en effet être la plus grande possible pour avoir La durée de vie maximale du revêtement anti-érosion.Des expériences ont montré que la résistance de ces revêtements contre l'érosion était supérieure d'un facteur 3 environ à celle des substrats d'acier inoxydable AM-350 non revêtus. Le fait que les propriétés mécaniques d'un revêtement à structure modulée en composition peuvent être très différentes de celles des revêtements homogènes en composition est connue depuis un certain nombre d'années. En 1970, J.S.Koehter, (Phys. Rev. B, 2, 547 (1970)) a proposé d'augmenter la résistance mécanique des matériaux en inhibant la mobilité des dislocations grâce à une structure modulée en composition. L'analyse de ces données de la littérature fait apparaître l'intérêt de mettre au point un procédé permettant de déposer à basse température (inférieure à 4000C) des revêtements anti-érosion et anti-abrasion protégeant des pièces en alliage à faibLe résistance thermique, des impacts de particules solides tel les que le sable ou les poussières. A cet effet, L'invention concerne un matériau multicouche comprenant un substrat recouvert d'au moins une couche ductile de tungstène métallique et d'au moins une couche dure d'une solution solide de carbone dans du tungstène, cette solution solide contenant moins de 25 % atomique de carbone, les deux types de couches étant alternées. De préférence, la teneur en carbone dans la solution solide de carbone dans le tungstène est comprise entre 12 et 18 % atomique ou mieux entre 14 et 15 % atomique. Ces matériaux sont stables, microcristallins et durs. Le réseau cristallin de la solution solide de carbone dans du tungstène correspond à celui du tungstène métallique qui est très stable thermiquement, puisque la température de fusion du tungstène est voisine de 34000C. La dureté Vickers de la couche dure atteint 26 000 MPa pour une charge de 50 g, lorsque La teneur en carbone dans la solution solide est comprise entre 14 et 15 % atomique. A titre de comparaison la dureté Vickers de la couche ductile de tungstène, dans les mêmes conditions est d'environ 13 000 MPa. Ces matériaux constitués d'un empilement de structure couche tungstène/solution solide de carbone dans du tungstène, présentent des performances supérieures à celles des revêtements constitués uniquement de la phase carbure WC1 -x Ceci est peut être dû au fait que Les deux couches, bien qu'ayant des duretés très différentes, ont un réseau cristallin identique, ce qui confère une grande stabilité à l'interface métal/phase carbonée. Dans ce matériau multicouche, le substrat est de préférence un alliage de titane, ou de l'acier inoxydable. Cependant, on pourra aussi choisir la matière du substrat parmi les matériaux suivants alliages d'aluminium, polymères, matériaux composites. Les dépôts peuvent donc être effectués sur des matériaux couramment utilisés dans l'industrie aéronautique. L'invention concerne également un procédé de fabrication de la couche dure du matériau précédemment décrit (solution solide de carbone dans le tungstène). Ce procédé consiste à réaliser sur un substrat, une pulvérisation cathodique d'une cible de tungstène pur, dans un plasma d'argon et de méthane dont La teneur en méthane est de préférence comprise entre 5 % et 25 % environ. Ce procédé permet de déposer cette couche dure à de basses températures sur des substrats constitués par des alliages ou des matériaux peu stables thermiquement comme des alliages d'aluminium, des polymères ou des matériaux composites. En effet, on a pu constater au cours des essais que La température du substrat ne s'élevait que jusqu'à 250 à 2700C au cours du dépôt. L'invention concerne également un procédé de fabrication du matériau multicouche précédemment cité, comprenant les étapes consistant à : - introduire un substrat dans une enceinte de pulvérisation cathodique, - effectuer une pulvérisation cathodique sur une cible en tungstène pur, dans un plasma-argon-méthane dont la teneur en méthane varie alternativement entre 0 % et des valeurs supérieures à 5 % et inférieures à 25 % environ, de façon à déposer alternativement sur ce substrat au moins une couche ductile de tungstène métallique et au moins une couche dure d'une solution solide de carbone dans du tungstène. Ce procédé permet de n'utiliser qu'un seul équipement pour déposer des revêtements multicouche sans avoir à remettre à l'air les substrats entre les opérations de dépôt des différentes couches, et en protégeant ainsi les interfaces vis-à-vis de l'oxydation. En outre, ce procédé permet de modifier la composition du revêtement en modifiant simplement la composition du plasma à t'intérieur de l'enceinte de pulvérisation. Ce procédé permet également de réaliser l'alternance des couches de matériaux avec un procédé fonctionnant sous vide, en n'utilisant que les éléments à incorporer dans les couches, c'est-à-dire le tungstène et le carbone et en L'absence d'autres éléments chimiques, comme par exemple le fluor, présent dans le procédé CNTD et qui risque de contaminer le revêtement. Cette contaminantion risque notamment de survenir au niveau des interfaces lors de la modification des paramètres de dépôt pour passer du dépôt d'une couche à l'autre. Cette contamination des interfaces est gênante dans la mesure où des éléments étrangers sont susceptibles de dégrader les propriétés mécaniques des couches et d'être à l'origine de propagation ou d'initiation de fissures ou d'altération de la résistance à la corrosion. Enfin, ces procédés permettent d'automatiser les opérations de chargement et de déchargement des substrats ainsi que les opérations de dépôt. De façon avantageuse, dans les deux procédés qui viennent d'être décrits la cible de tungstène pur est une cible du type magnétron. Ceci permet de déposer le revêtement avec une vitesse supérieure à 150 nm/min et d'obtenir des revêtements épais avec un temps de dépôt raisonnable. En outre, ces revêtements sont très adhérents au substrat du fait que les particules éjectées de ta cible arrivent sur le substrat avec une énergie cinétique de plusieurs eV, ce qui correspond à une énergie relativement élevée par rapport à ceLLe mise en jeu dans d'autres procédés de dépôt. De préférence, dans les deux procédés qui viennent d'être décrits, la pression à l'intérieur de l'enceinte de dépôt par pulvérisation cathodique varie entre 3,10-1 Pa et 6.10 1 Pa. Enfin, l'invention concerne également un revêtement anti-érosion et anti-abrasion comprenant le matériau multicouche précédememnt décrit. Ce revêtement est adapté aux pièces utilisées dans l'industrie aéronautique, par exemple. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de L'invention donnée à titre d'exempLe illustratif et non limitatif, cette description étant faite en faisant référence aux dessins joints dans lesquels: - les figures 1 et 2 sont des courbes illustrant la relation entre le taux d'érosion et l'angle d'incidence des particules érodantes, respectivement pour un matériau ductile du type métal et pour un matériau fragile du type carbure, - la figure 3 représente la variation de la dureté de la couche dure du revêtement de l'invention en fonction de la teneur en carbone, - la figure 4 est une coupe schématique du matériau multicouche selon L'invention, - la figure 5 représente deux droites C1 et C2 illustrant la composition respective en carbone et en tungstène dans la couche dure du matériau selon L'invention, en fonction du débit de méthane utilisé dans le plasma Lors du dépôt, - La figure 6 est une courbe illustrant le taux d'érosion d'un exemple de matériau multicouche réalisé selon l'invention, avec des particules érodantes arrivant sur La surface dudit matériau selon un angle d'incidence de 900, et - la figure 7 est similaire à la figure 5 sauf en ce qui concerne L'angle d'incidence qui est de 450. Comme illustré en figure 4, le matériau multicouche selon L'invention comprend un substrat 2 recouvert d'une alternance de couches ductiles 4 en tungstène et de couches dures 6 d'une solution solide de carbone dans du tungstène. Cette alternance de couches ductiles et de couches dures forme un revêtement référencé globalement 8. Comme cela a été décrit précédemment, la teneur en carbone dans La solution solide de carbone dans du tungstène 6 est inférieure à 25 % atomique, de préférence comprise entre 12 et 18 % atomique ou mieux entre 14 et 15 % atomique. L'épaisseur de chaque type de couches varie entre 0,2 ym et 15 4m. L'épaisseur totale du revêtement peut atteindre 100 Fm. Le dépôt successif des couches ductiles 4 de tungstène et des couches dures 6 est réalisé sur un substrat poli à la pâte de diamant. Le dépôt s'effectue à l'intérieur d'une enceinte par pulvérisation cathodique d'une cible plane de tungstène pur, de préférence du type magnétron, dans un plasma d'argon-méthane. On fait varier la teneur en méthane entre 0 % lorsque l'on souhaite déposer une couche de tungstène 4 et entre des valeurs supérieures à 5 % et inférieures à 25 % lorsque l'on souhaite déposer la couche dure 6 suivante. Dans les essais réalisés, 3 le débit d'argon était de 50 cm3/min et celui de méthane variait entre 4 et 15 cm3/min. En effet, contrairement à l'art antérieur où l'on effectuait des dépôts en présence d'argon et d'acétylène, on a découvert que l'empoi de méthane permettait d'obtenir des teneurs en carbone dans le tungstène très faibles. En conséquence, l'invention concerne également le procédé de dépôt de la couche dure 6 seule. Le substrat subit d'abord un nettoyage de la surface (par exemple décapage ionique in situ) De préférence, les couches de tungstène 4 sont déposées sous une pression à L'intérieur de l'enceinte, de L'ordre de 3.10 Pa. L'introduction du méthane dans L'enceinte de pulvérisation afin de déposer la couche dure 6 provoque une augmentation de la pression totale qui passe alors à 6.10 Pa, lorsque le plasma argon-méthane contient 50 % de méthane. La puissance de pulvérisation est de préférence fixée à 1500 W pour une cible magnétron de forme rectangulaire (9 cm x 20 cm) et te substrat 2 est polarisé à -100 V. Le substrat 2 n'est pas chauffé, toutefois on a pu constater que sa température qui était d'environ 15O0C durant le traitement de surface passe à 250"C à 2700C durant L'étape de dépôt. Comme illustré en figure 5, la teneur en carbone (courbe C1) dans la couche 6 déposée sur Le substrat augmente linéairement lorsque le débit de méthane introduit dans le plasma augmente. Inversement, la teneur en tungstène (courbe C2) diminue. En faisant varier la teneur en méthane dans le plasma argon-méthane, on peut ainsi obtenir deux types de matériaux tungstène-carbone. Lorsque La teneur en méthane est inférieure à 25 % dans le plasma argon-méthane, la teneur en carbone dans la couche dure 6 est inférieure à 25 % atomique. Au contraire, lorsque la teneur en méthane dans le plasma est comprise entre 25 et 50 %, la teneur en carbone du matériau tungstène-carbone passe alors de 30 % atomique à 65 % atomique. Toutefois, seul le premier matériau obtenu est intéressant dans L'invention. La structure cristallographique du premier matériau obtenu mesurée par diffraction aux rayons X correspond à celle du tungstène métallique en phase a. Néanmoins, le paramètre de maille du réseau cubique, calculé à partir des spectres de diffraction, est supérieur à celui de la maille de tungstène métallique, fournie dans la littérature. La dilatation du paramètre de maille augmente jusqu'à 3 % lorsque la teneur en carbone dans La couche atteint 15 % atomique. Clest pourquoi, on peut admettre que la couche 6 contenant moins de 25 % atomique de carbone est une solution solide de carbone dans Le tungstène. On observera que la dilatation du paramètre de maille peut être dûe également à l'existence de contraintes mécaniques internes.La dilatation du réseau cristallin du métal peut résulter d'une combinaison de ces deux effets. La dureté Vickers de la couche dure 6 augmente progressivement avec la teneur en carbone comme cela est illustré en figure 3. Ainsi, sous une charge de 50 g, cette dureté atteint un pic de 26 000 MPa, pour une solution solide de carbone dans du tungstène contenant environ 15 % atomique de carbone. Au-delà de 15 % atomique de carbone, la dureté du revêtement diminue lorsque la teneur en carbone augmente. On donnera ci-après deux exemples de réalisation d'un matériau multicouche selon L'invention. On a réalisé le dépôt des bicouches 4 et 6 selon L'invention sur un substrat en alliage de titane TA6V, en utilisant la technique de dépôt par pulvérisation cathodique décrite précédemment. La teneur en carbone dans la solution solide 6 était de 15 % atomique, ce qui correspond à la dureté maximale de 26 000 MPa. L'épaisseur totale du revêtement 8 était de 60 ,Um environ. Deux variantes ont été réalisées : Exemple 1 L'épaisseur des couches élémentaires de tungstène 4 ou de solution solide 6 était de 10 ,um et l'on a déposé au total 6 couches. Exemple 2 : l'épaisseur des couches élémentaires de tungstène 4 ou de solution solide 6 était de 5 m et l'on a déposé un nombre total de 12 couches. Ensuite les deux matériaux multicouches réalisés selon les deux exemples précités ont été soumis à des tests d'érosion dont les résultats sont donnés sur Les figures 6 et 7. Les valeurs du taux d'érosion sont exprimées par le rapport entre la masse de revêtement perdue par érosion et la masse de particules érodantes utilisée dans ce test. Ces tests d'érosion ont été effectués selon deux angles d'incidence des particules érodantes, respectivement 900 et 450, représentés respectivement sur tes figures 6 et 7. Le taux d'érosion du substrat en alliage TA6V nu (sans revêtement) est égal ou supérieur à 10 3 g/g. Comme on peut le constater sur Les figures 6 et 7, le revêtement multicouche réalisé selon L'exemple 1 permet d'améliorer la résistance à L'érosion d'un facteur 10 ou 100 suivant un angle d'incidence respectivement de 900 et 450. Le revêtement multicouche correspondant à L'exemple 2 permet quant à lui d'améliorer la résistance à l'érosion d'un facteur 100 ou 1 000 suivant que L'angle d'incidence des particules est de 900 ou de 450. Ce deuxième revêtement est donc encore meilleur que le premier. L'augmentation de l'épaisseur des couches élémentaires se traduit donc par une dégradation de la résistance à L'érosion. Revendications 1. Matériau multicouche, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat (2) recouvert d'au moins une couche ductile (4) de tungstène métallique et d'au moins une couche dure (6) d'une solution solide de carbone dans du tungstène, cette solution solide contenant moins de 25 % atomique de carbone, les deux types de couches (4) et (6) étant alternés. 2. Matériau multicouche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en carbone dans la solution solide (6) est comprise entre 12 et 18 % atomique. 3. Matériau multicouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que la teneur en carbone dans La solution solide (6) est comprise entre 14 et 15 % atomique. 4. Matériau multicouche selon L'une queLconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de chaque couche ductile (4) et dure (6) varie entre 0,2 ym et 15 Am. 5. Matériau multicouche selon L'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat (2) est choisi parmi un alliage de titane, de l'acier inoxydable, un alliage d'aluminium, des polymères ou des matériaux composites. 6. Matériau multicouche selon la revendication 3, caractérisé en ce que la dureté Vickers de la couche dure (6) est voisine de 26 000 MPa, pour une charge de 50 g. 7. Procédé de fabrication de la couche dure du matériau multicouche selon L'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il consiste à - réaliser sur un substrat (2) une pulvérisation cathodique d'une cible de tungstène pur dans un plasma contenant de l'argon et du méthane. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que la teneur en méthane dans le plasma argon-méthane est comprise entre 5 % et 25 % environ. 9. Procédé de fabrication selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la cible de tungstène pur est une cible du type magnétron. 10. Procédé de fabrication selon l'une clefs revendications 7 à 9, caractérisé en ce que La pression à l'intérieur de L'enceinte de dépôt par pulvérisation cathodique varie entre 3.1ut Pa et 6.10-1 Pa. 11. Procédé de fabrication d'un matériau multicouche selon L'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - introduire un substrat (2) dans une enceinte de pulvérisation cathodique, - effectuer une pulvérisation cathodique sur une cible en tungstène pur dans un plasma argon-méthane dont la teneur en méthane varie alternativement entre 0 % et des valeurs supérieures à 5 Z et inférieures à 25 Z environ, de façon à déposer alternativement sur le substrat (2) au moins une couche ductile (4) de tungstène métallique et au moins une couche dure (6) d'une solution de carbone dans du tungstène. 12. Procédé de fabrication d'un matériau multicouche selon la revendication 11, caractérisé en ce que la cible de tungstène pur est une cible du type magnétron. 13. Procédé de fabrication d'un matériau multicouche selon La revendication Il ou 12, caractérisé en ce que la pression à l'intérieur de L'enceinte de dépôt par pulvérisation cathodique varie entre 3,10-1 Pa et 6.10 Pa. 14. Procédé de fabrication d'un matériau multicouche selon l'une des revendication 11 à 13, caractérisé en ce que le substrat (2) est choisi parmi un alliage de titane, de L'acier inoxydable, un alliage d'aluminium, des polymères ou des matériaux composites. 15. Procédé de fabrication d'un matériau multicouche selon L'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que L'épaisseur de chaque couche ductile (4) et dure (6) varie entre 0,2 ym et 15 ,um. 16. Revêtement anti-érosion et anti-abrasion, caractérisé en ce qu'il comprend un matériau multicouche selon l'une des revendications 1 à 6.