12 • Le fer et ses alliages
300
12.6 Les changements d’états
des alliages de fer
– l’évolution de la transformation n’est décrite qu’à la température considérée et, de ce fait, les conséquences du refroidissement qui suit le maintien à la température de transformation ne sont aucunement indiquées;
si la transformation de l’austénite n’est pas achevée à cette température,
le diagramme ne donne aucune indication sur son devenir. L’utilisation
industrielle de ces diagrammes isothermes est assez limitée par suite
des difficultés rencontrées pour refroidir très rapidement le métal depuis
sa température d’austénitisation jusqu’à la température de transformation; néanmoins ils permettent de définir des procédures de traitement
thermique qui conduisent à un constituant unique (bainite notamment).
Sur le plan pratique il n’est pas possible de tracer les diagrammes de transformations de chaque volume d’alliage fabriqué; ce tracé est trop difficile
et trop coûteux. On pallie cette difficulté en procédant à un essai plus simple
mais très significatif; l’essai Jominy défini par la norme NF EN ISO 642.
Il consiste à refroidir, à l’aide d’un jet d’eau, une extrémité d’une éprouvette cylindrique (de 25 mm de diamètre et de 100 mm de long) ce qui
engendre, dans chaque coupe droite de cette éprouvette, des lois de refroidissement dont la rapidité décroît au fur et à mesure que l’on s’éloigne
de l’extrémité refroidie (figure 12.9). Ainsi se trouvent réalisées des conditions de refroidissement qui ramènent le métal à la température ambiante
en des temps compris entre quelques dizaines de secondes (près de
l’extrémité refroidie) et quelques milliers de secondes (à 70 mm de l’extrémité refroidie); on décrit ainsi une part importante des lois de refroidissement prise en compte dans les diagrammes TRC. Le résultat des
transformations est apprécié à travers les duretés mesurées le long des
génératrices de l’éprouvette Jominy et traduit sur une courbe HV = f (distance à l’extrémité refroidie), courbe dite « courbe Jominy » (figure 12.10);
les diagrammes TRC qui décrivent la relation qui existe entre l’état structural et la dureté obtenue permettent d’interpréter cette courbe.
■ Au cours d’un chauffage
ᮀ À partir d’un état voisin de l’équilibre
L’état d’équilibre est généralement celui obtenu après un refroidissement
lent. Il est constitué de ferrite et de carbures. Le chauffage pourra provoquer :
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12.6 Les changements d’états
des alliages de fer
– l’évolution de la transformation n’est décrite qu’à la température considérée et, de ce fait, les conséquences du refroidissement qui suit le maintien à la température de transformation ne sont aucunement indiquées;
si la transformation de l’austénite n’est pas achevée à cette température,
le diagramme ne donne aucune indication sur son devenir. L’utilisation
industrielle de ces diagrammes isothermes est assez limitée par suite
des difficultés rencontrées pour refroidir très rapidement le métal depuis
sa température d’austénitisation jusqu’à la température de transformation; néanmoins ils permettent de définir des procédures de traitement
thermique qui conduisent à un constituant unique (bainite notamment).
Sur le plan pratique il n’est pas possible de tracer les diagrammes de transformations de chaque volume d’alliage fabriqué; ce tracé est trop difficile
et trop coûteux. On pallie cette difficulté en procédant à un essai plus simple
mais très significatif; l’essai Jominy défini par la norme NF EN ISO 642.
Il consiste à refroidir, à l’aide d’un jet d’eau, une extrémité d’une éprouvette cylindrique (de 25 mm de diamètre et de 100 mm de long) ce qui
engendre, dans chaque coupe droite de cette éprouvette, des lois de refroidissement dont la rapidité décroît au fur et à mesure que l’on s’éloigne
de l’extrémité refroidie (figure 12.9). Ainsi se trouvent réalisées des conditions de refroidissement qui ramènent le métal à la température ambiante
en des temps compris entre quelques dizaines de secondes (près de
l’extrémité refroidie) et quelques milliers de secondes (à 70 mm de l’extrémité refroidie); on décrit ainsi une part importante des lois de refroidissement prise en compte dans les diagrammes TRC. Le résultat des
transformations est apprécié à travers les duretés mesurées le long des
génératrices de l’éprouvette Jominy et traduit sur une courbe HV = f (distance à l’extrémité refroidie), courbe dite « courbe Jominy » (figure 12.10);
les diagrammes TRC qui décrivent la relation qui existe entre l’état structural et la dureté obtenue permettent d’interpréter cette courbe.
■ Au cours d’un chauffage
ᮀ À partir d’un état voisin de l’équilibre
L’état d’équilibre est généralement celui obtenu après un refroidissement
lent. Il est constitué de ferrite et de carbures. Le chauffage pourra provoquer :