7 • Les traitements
thermiques
196
7.1 Les opérations
du traitement de durcissement
les conditions de germination et de croissance des précipités seront différentes.
Les figures 7.1, 7.2 et 7.3 donnent des exemples de lois de refroidissement
enregistrées à cœur (dans l’axe et à mi-distance des extrémités) et en
peau de cylindres de différents diamètres en acier peu allié plongés dans
divers milieux. Leur examen montre que les milieux de refroidissement
industriels induisent des lois de refroidissement très différentes mais
que les écarts de température entre peau et cœur sont d’autant plus
importants que le refroidissement est plus rapide. Ces écarts de température provoquent des différences de dilatation qui engendrent des déformations lesquelles, selon le comportement mécanique du métal, sont
responsables :
– si le métal a une faible limite d’élasticité, de déformations plastiques
irréversibles qui modifient la géométrie du bloc métallique considéré;
– si le métal a une limite d’élasticité assez élevée, de déformations élastiques qui se traduisent par l’apparition de contraintes résiduelles affectant le comportement en service (en bien si elles sont de sens opposé à
celui des contraintes de service, en mal si elles sont de même sens que
les contraintes de service). Il faut noter ici que la peau, étant la plus
froide, peut être mise en extension par le cœur plus chaud et dont le
volume est donc plus grand; suivant la plasticité de la peau il peut
apparaître un risque de fissuration.
■ La caractérisation simple des lois de refroidissement
Compte tenu des effets que l’on attend des refroidissements réalisés
dans le cadre des traitements thermiques destinés à ajuster les propriétés
mécaniques des alliages, il est nécessaire de caractériser d’une manière
simple et pratique les conditions dans lesquelles le métal se refroidit. La
description mathématique des lois de refroidissement conduit à des résultats trop complexes; aussi les métallurgistes ont-ils eu recours à des paramètres faciles à mesurer et néanmoins suffisamment significatifs pour
être fiables.
C’est ainsi que depuis le début du siècle on utilise un paramètre Δt T1/T2
qui est la durée du refroidissement entre deux températures repères, T 1
et T 2 , qui ne sont ni la température atteinte au cours du chauffage ni la
thermiques
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7.1 Les opérations
du traitement de durcissement
les conditions de germination et de croissance des précipités seront différentes.
Les figures 7.1, 7.2 et 7.3 donnent des exemples de lois de refroidissement
enregistrées à cœur (dans l’axe et à mi-distance des extrémités) et en
peau de cylindres de différents diamètres en acier peu allié plongés dans
divers milieux. Leur examen montre que les milieux de refroidissement
industriels induisent des lois de refroidissement très différentes mais
que les écarts de température entre peau et cœur sont d’autant plus
importants que le refroidissement est plus rapide. Ces écarts de température provoquent des différences de dilatation qui engendrent des déformations lesquelles, selon le comportement mécanique du métal, sont
responsables :
– si le métal a une faible limite d’élasticité, de déformations plastiques
irréversibles qui modifient la géométrie du bloc métallique considéré;
– si le métal a une limite d’élasticité assez élevée, de déformations élastiques qui se traduisent par l’apparition de contraintes résiduelles affectant le comportement en service (en bien si elles sont de sens opposé à
celui des contraintes de service, en mal si elles sont de même sens que
les contraintes de service). Il faut noter ici que la peau, étant la plus
froide, peut être mise en extension par le cœur plus chaud et dont le
volume est donc plus grand; suivant la plasticité de la peau il peut
apparaître un risque de fissuration.
■ La caractérisation simple des lois de refroidissement
Compte tenu des effets que l’on attend des refroidissements réalisés
dans le cadre des traitements thermiques destinés à ajuster les propriétés
mécaniques des alliages, il est nécessaire de caractériser d’une manière
simple et pratique les conditions dans lesquelles le métal se refroidit. La
description mathématique des lois de refroidissement conduit à des résultats trop complexes; aussi les métallurgistes ont-ils eu recours à des paramètres faciles à mesurer et néanmoins suffisamment significatifs pour
être fiables.
C’est ainsi que depuis le début du siècle on utilise un paramètre Δt T1/T2
qui est la durée du refroidissement entre deux températures repères, T 1
et T 2 , qui ne sont ni la température atteinte au cours du chauffage ni la