Traitements thermiques de pièces mécaniques

Carbonitruration

Ce traitement est à destination des aciers qui se prêtent moins bien à la trempe. Comme pour la cémentation, on réalise d’abord un apport superficiel de carbone par diffusion à 900-1000°C mais on introduit en plus de l’azote dans le four ou le bain. La présence d’azote permet d’augmenter les aptitudes à la trempe. On peut alors réaliser une trempe.

Cémentation

Ce traitement est à destination des aciers à teneur faible en carbone (doux et mi-doux). On réalise d’abord un apport superficiel de carbone par diffusion à 900-1000°C. La teneur en carbone ayant augmenté, on peut alors réaliser une trempe.

Durcissement par Trempe

Traitement qui a pour but d’amener un acier à un haut niveau de dureté ou bien dans un état qui assure le compromis dureté-ténacité recherché en produisant des constituants durs comme la martensite. Ce traitement est destiné à des aciers avec une teneur en carbone supérieure à 0.35%, Pour créer ces constituants durs on chauffe jusqu’à une température élevée environ 800°C. Le temps de maintien à température est proportionnel à la masse de la pièce. Plus la pièce sera massive plus le temps sera long. L’acier une fois chauffé est refroidit brusquement dans un milieu tel que l’huile, l’eau, ou l’air pulsée… il est toujours suivi d’un revenu.

Hypertrempé

Traitement qui consiste à chauffer des aciers dit austénitique (cas de certain inox), de maintenir en chauffe et de refroidir plus rapidement qu’à l’air calme par air pulsée, huile ou eau dans le but de produire une micro structure homogène. Il y a donc adoucissement du métal.

Nitruration

Ce traitement consiste à plonger les pièces dans un milieu susceptible de céder de l’azote en surface, à une température comprise entre 300 °C et 580 °C où l’azote peut diffuser de la surface vers le cœur de la pièce. Le but est d’obtenir une couche martensitique dure, résistante à l’usure et avec de bonnes propriétés de frottement et un cœur tendre et ductile, susceptible d’absorber des chocs.

Recuit de normalisation

Un maintien à haute température (Forge, soudage,…) provoque un grossissement du grain qui entraine une fragilisation de l’acier. Le recuit de normalisation a pour but d’affiner le grain et donc améliorer la ténacité de l’acier. Ce Traitement consiste à chauffer l’acier à une température comprise entre 700-950°C. Après maintien suffisant à cette température, l’acier est refroidi lentement.

Recuit Homogénéisation

Traitement qui a pour but de réaliser un équilibre chimique en favorisant la diffusion des éléments présents dans la structure. La température de traitement se situe entre 950°C et 1200 °C avec des durées de maintien fonction des dimensions des pièces

Recuit Relaxation ou détentionnement

Traitement qui a pour but d’éliminer les contraintes internes issues d’usinage, de déformation à froid ou à chaud, de solidification. La température de traitement se situe entre 600°C et 650 °C.

Revenu

Traitement qui a pour but de provoquer par chauffage la formation d’une structure plus proche de l’état d’équilibre que celle obtenue après trempe. De plus, elle permet une diminution des contraintes résiduelles de trempe. Pour cela, on chauffe à une température de 200-650 °C suivant l’acier considéré, puis on maintient en température et refroidissement.

Trempe superficielle

Traitement qui a pour but d’amener la surface d’un acier à un haut niveau de dureté ou bien dans un état qui assure le compromis dureté-ténacité recherché. Comme dans le cas d’un durcissement par trempe, on cherche à créer des constituants durs par chauffe que l’on refroidit brusquement, mais seulement en surface. C’est pourquoi on réalise un chauffage superficiel par induction, chalumeau, laser,…