Présentation
Auteur(s)
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Dominique GHIGLIONE : Ingénieur de l’École Centrale de Lyon (ECL) - Ingénieur au Département Matériaux et Traitements thermiques du Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM)
-
Claude LEROUX : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) - Directeur Général de Partiot SA
-
Christian TOURNIER : Ingénieur Diplômé par l’État (DPE) - Directeur Technique de la Société Vide et Traitement. Lagny
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cémentation et carbonitruration sont deux traitements thermochimiques voisins. Dans les deux cas, l’élément de diffusion principal est le carbone, l’azote n’intervient dans le cas de la carbonitruration que pour favoriser le durcissement par le carbone (amélioration du transfert et de la diffusion du carbone, élévation de la trempabilité de la couche cémentée grâce à l’enrichissement en azote).
Le durcissement est obtenu par trempe et les cycles de traitement thermique après diffusion sont conduits selon les mêmes principes.
Les aciers employés appartiennent aux mêmes familles.
Les applications sont comparables et le choix de l’un ou l’autre des procédés repose sur des considérations économiques globales (mise en œuvre du procédé, acier) et assez peu sur des considérations de performances mécaniques obtenues sur les pièces.
VERSIONS
- Version courante de déc. 2011 par Claude LEROUX
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7. Matériels utilisés
7.1 Description d’une ligne de traitement en bains de sels
Elle comprend successivement :
• un poste de préparation des charges : attachage par fil de fer ou disposition sur des montages ou dans des paniers ;
• une enceinte de préchauffage ; dans le cas des fours de cémentation chauffés au gaz, on récupère les gaz de combustion pour les faire circuler dans la cellule de préchauffage ;
• le bain de cémentation constitué d’un creuset en acier réfractaire chauffé extérieurement par des résistances électriques ou des brûleurs à gaz. La régulation de température se fait à partir des informations données par deux cannes pyrométriques situées dans le bain et dans la zone de chauffe ; certains bains sont constitués par un creuset en réfractaire minéral et les électrodes sont immergées dans le sel. Le chauffage est assuré par le passage de courant à l’intérieur même du sel par effet Joule ;
• le bain de palier avant trempe (si justifié) appelé également bain de rinçage destiné à éliminer les sels à forte teneur en cyanure lorsque la trempe est effectuée en bain de nitrates-nitrites ;
• les bains de refroidissement pour trempe :
-
bac(s) à eau destiné(s) à la trempe des aciers non alliés à bas carbone (aciers doux) ; le milieu de trempe est généralement une solution d’eau additionnée de soude atténuant les phénomènes de caléfaction (sources de points doux) accompagnée d’une agitation énergique et d’un échangeur thermique permettant de maintenir le bain à une température comprise entre 15 et 25 oC ;
-
bac(s) d’arrêt en bain de sels constitué(s) de mélanges de nitrates et nitrites de sodium ou potassium susceptible(s) d’être régulé(s) à une température comprise entre 140 et 400 oC. Ils permettent d’effectuer une trempe étagée martensitique ou bainitique selon la température de palier. La sévérité de trempe du bain peut être ajustée par apport d’eau et éventuellement contrôlée et régulée à l’aide d’une sonde agissant sur le débit d’eau maintenu dans le bain.
• une cellule de refroidissement avant lavage ;
• un lavage à l’eau claire pour éliminer...
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