12 • Le fer et ses alliages
315
12.7 Aspects industriels
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
intéressent une profondeur plus ou moins grande sous la surface. L’intérêt de ces traitements justifie parfois, pour leur meilleure exploitation,
l’emploi de nuances d’aciers spécifiques, les propriétés d’une pièce ainsi
traitée dépendant en effet à la fois de l’acier de base, de sa structure et des
modifications réalisées en peau.
Les plus utilisés de ces traitements ont pour objet principal :
– de modifier en surface la capacité de durcissement de l’acier par apport
de carbone (cémentation, carbonitruration) de telle sorte qu’après trempe
il présente une plus grande dureté superficielle;
– d’augmenter la résistance à l’usure en améliorant éventuellement les
qualités de frottement (nitruration surtout);
– d’augmenter la résistance à la corrosion.
ᮀ La cémentation
C’est un traitement thermochimique d’enrichissement superficiel en carbone qui s’applique principalement à des aciers doux contenant moins
de 0,25 % de carbone.
L’opération est réalisée dans un milieu susceptible de céder du carbone à
l’acier porté à l’état austénitique. Le plus souvent, la cémentation se fait
entre 880 et 950 °C. Pour accélérer les réactions d’apport et de diffusion
du carbone dans l’acier, on opère parfois entre 950 et l 050°C sur des
aciers qui conservent un grain fin à ces températures (aciers « calmés » à
l’aluminium notamment).
La cémentation est suivie d’une trempe, soit directement à la sortie de la
cémentation (trempe directe), soit après refroidissement du métal et
réausténitisation ultérieure. La couche cémentée atteint le maximum de
dureté après trempe martensitique pour des teneurs en carbone voisines
de l’eutectoïde, soit de 0,7 à 0,9 %. Elle contient systématiquement de
l’austénite résiduelle. La dureté après trempe se situe aux environs de 800
à 900 HV ou 64 à 67 HRC. Un revenu de détente (180/200 °C) après
trempe ramène la dureté aux environs de 600 à 760 HV, ou 58 à 63 HRC.
L’épaisseur de la couche cémentée varie avec la destination et le volume
de la pièce. Les épaisseurs importantes, de 0,8 à 1,8 mm ou plus, sont réservées à des pièces devant résister à l’usure et à des pièces de forte section.
315
12.7 Aspects industriels
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
intéressent une profondeur plus ou moins grande sous la surface. L’intérêt de ces traitements justifie parfois, pour leur meilleure exploitation,
l’emploi de nuances d’aciers spécifiques, les propriétés d’une pièce ainsi
traitée dépendant en effet à la fois de l’acier de base, de sa structure et des
modifications réalisées en peau.
Les plus utilisés de ces traitements ont pour objet principal :
– de modifier en surface la capacité de durcissement de l’acier par apport
de carbone (cémentation, carbonitruration) de telle sorte qu’après trempe
il présente une plus grande dureté superficielle;
– d’augmenter la résistance à l’usure en améliorant éventuellement les
qualités de frottement (nitruration surtout);
– d’augmenter la résistance à la corrosion.
ᮀ La cémentation
C’est un traitement thermochimique d’enrichissement superficiel en carbone qui s’applique principalement à des aciers doux contenant moins
de 0,25 % de carbone.
L’opération est réalisée dans un milieu susceptible de céder du carbone à
l’acier porté à l’état austénitique. Le plus souvent, la cémentation se fait
entre 880 et 950 °C. Pour accélérer les réactions d’apport et de diffusion
du carbone dans l’acier, on opère parfois entre 950 et l 050°C sur des
aciers qui conservent un grain fin à ces températures (aciers « calmés » à
l’aluminium notamment).
La cémentation est suivie d’une trempe, soit directement à la sortie de la
cémentation (trempe directe), soit après refroidissement du métal et
réausténitisation ultérieure. La couche cémentée atteint le maximum de
dureté après trempe martensitique pour des teneurs en carbone voisines
de l’eutectoïde, soit de 0,7 à 0,9 %. Elle contient systématiquement de
l’austénite résiduelle. La dureté après trempe se situe aux environs de 800
à 900 HV ou 64 à 67 HRC. Un revenu de détente (180/200 °C) après
trempe ramène la dureté aux environs de 600 à 760 HV, ou 58 à 63 HRC.
L’épaisseur de la couche cémentée varie avec la destination et le volume
de la pièce. Les épaisseurs importantes, de 0,8 à 1,8 mm ou plus, sont réservées à des pièces devant résister à l’usure et à des pièces de forte section.