12 • Le fer et ses alliages
318
12.7 Aspects industriels
– en combinaison avec le fer sous forme de nitrure Fe 4 N (γ′) ou Fe x N
(ε avec 2 < x < 3). Ces nitrures forment, en extrême surface, une couche de combinaison très dure dont l’épaisseur peut atteindre 30 μm.
Cette couche apporte une amélioration très notable de la résistance à
l’usure et des propriétés de frottement;
– en combinaison avec certains éléments d’alliage, tels que le chrome, le
molybdène, l’aluminium ou le vanadium, sous forme de nitrures bien
plus durs que ceux de fer. Dans ce cas les nitrures sont précipités dans
la couche de diffusion et la couche de combinaison peut ne pas se
former.
La dureté de la couche de combinaison formée sur les aciers non alliés
peut varier de 500 à 1 100 HV 0,1 ; celle formée sur les aciers alliés
atteint 950 à 1 100 HV 0,1 . La dureté de la couche de diffusion est faible
sur les aciers non alliés (300 à 400 HV) mais elle peut atteindre des
niveaux élevés avec des aciers alliés (400 à 1 400 HV). Le traitement de
nitruration est donc particulièrement recommandé pour toutes les pièces devant présenter une très grande résistance à l’usure par frottement
dans la mesure où ces pièces ne travaillent pas au choc. Les bonnes
qualités de frottement peuvent être conservées jusqu’à des températures atteignant 550 et 600 °C.
La nitruration élève également de façon notable la limite d’endurance
d’une pièce grâce à l’augmentation considérable de la dureté superficielle et à l’introduction en surface de contraintes de compression favorables. Cette opération convient plus particulièrement pour des pièces
très sollicitées en fatigue, telles que les vilebrequins très chargés. Elle
présente l’avantage sur la trempe par induction de pénétrer dans le fond
des filetages, entailles ou rainures, et de réduire ainsi l’action très défavorable de ces discontinuités de géométrie sur la limite d’endurance des
pièces.
La nitruration peut aussi améliorer la résistance à la corrosion atmosphérique et à celle de l’eau douce, des hydrocarbures et de certains produits
de combustion.
Les aciers préconisés pour la nitruration sont définis par la norme NF
EN 10085 mais de nombreux autres aciers peuvent subir ce traitement.
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12.7 Aspects industriels
– en combinaison avec le fer sous forme de nitrure Fe 4 N (γ′) ou Fe x N
(ε avec 2 < x < 3). Ces nitrures forment, en extrême surface, une couche de combinaison très dure dont l’épaisseur peut atteindre 30 μm.
Cette couche apporte une amélioration très notable de la résistance à
l’usure et des propriétés de frottement;
– en combinaison avec certains éléments d’alliage, tels que le chrome, le
molybdène, l’aluminium ou le vanadium, sous forme de nitrures bien
plus durs que ceux de fer. Dans ce cas les nitrures sont précipités dans
la couche de diffusion et la couche de combinaison peut ne pas se
former.
La dureté de la couche de combinaison formée sur les aciers non alliés
peut varier de 500 à 1 100 HV 0,1 ; celle formée sur les aciers alliés
atteint 950 à 1 100 HV 0,1 . La dureté de la couche de diffusion est faible
sur les aciers non alliés (300 à 400 HV) mais elle peut atteindre des
niveaux élevés avec des aciers alliés (400 à 1 400 HV). Le traitement de
nitruration est donc particulièrement recommandé pour toutes les pièces devant présenter une très grande résistance à l’usure par frottement
dans la mesure où ces pièces ne travaillent pas au choc. Les bonnes
qualités de frottement peuvent être conservées jusqu’à des températures atteignant 550 et 600 °C.
La nitruration élève également de façon notable la limite d’endurance
d’une pièce grâce à l’augmentation considérable de la dureté superficielle et à l’introduction en surface de contraintes de compression favorables. Cette opération convient plus particulièrement pour des pièces
très sollicitées en fatigue, telles que les vilebrequins très chargés. Elle
présente l’avantage sur la trempe par induction de pénétrer dans le fond
des filetages, entailles ou rainures, et de réduire ainsi l’action très défavorable de ces discontinuités de géométrie sur la limite d’endurance des
pièces.
La nitruration peut aussi améliorer la résistance à la corrosion atmosphérique et à celle de l’eau douce, des hydrocarbures et de certains produits
de combustion.
Les aciers préconisés pour la nitruration sont définis par la norme NF
EN 10085 mais de nombreux autres aciers peuvent subir ce traitement.