Présentation

Article

1 - DÉFINITIONS ET PRINCIPES

2 - TRAITEMENT EN MILIEU SOLIDE : CÉMENTATION SOLIDE OU CÉMENTATION EN CAISSE

3 - TRAITEMENT EN MILIEU LIQUIDE : CÉMENTATION ET CYANURATION (CARBONITRURATION) EN BAIN DE SELS

4 - TRAITEMENT EN MILIEU GAZEUX : CÉMENTATION ET CARBONITRURATION GAZEUSES

5 - TRAITEMENTS THERMIQUES APRÈS CÉMENTATION OU CARBONITRURATION

6 - MISE EN ŒUVRE DES TRAITEMENTS DE CÉMENTATION ET DE CARBONITRURATION

7 - MATÉRIELS UTILISÉS

  • 7.1 - Description d’une ligne de traitement en bains de sels
  • 7.2 - Description d’une ligne de traitement en phase gazeuse

8 - ASPECTS MÉTALLOGRAPHIQUES DES COUCHES OBTENUES

9 - ACIERS DE CÉMENTATION ET DE CARBONITRURATION

10 - PROPRIÉTÉS DES PIÈCES CÉMENTÉES OU CARBONITRURÉES

11 - NORMALISATION ET SPÉCIFICATIONS

12 - DÉFAUTS ET DÉFORMATIONS

| Réf : M1226 v1

Traitement en milieu liquide : cémentation et cyanuration (carbonitruration) en bain de sels
Cémentation. Carbonitruration

Auteur(s) : Dominique GHIGLIONE, Claude LEROUX, Christian TOURNIER

Date de publication : 10 juil. 1994

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Auteur(s)

  • 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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INTRODUCTION

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.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m1226


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3. Traitement en milieu liquide : cémentation et cyanuration (carbonitruration) en bain de sels

Le milieu liquide est un bain de sels en fusion riche en produits carburants ou carbonitrurants dans lequel on immerge les pièces. Ce procédé fortement développé jusqu’aux années 70 a beaucoup décru depuis la dernière décennie.

Les raisons essentielles sont liées à l’environnement et aux conditions de travail et principalement à la nature cyanurée de ces bains. Des formulations sans cyanure ont été développées pour s’affranchir de cet aspect mais l’efficacité relative de ces formules et les contraintes des bains de sels même exempts de cyanures n’ont pas permis de maintenir la place de cette technique par rapport aux procédés gazeux.

3.1 Bains de sels cyanurés

Dans ces bains le produit fournissant le carbone est toujours un cyanure alcalin, le cyanure de sodium NaCN étant plus économique et plus efficace que le cyanure de potassium KCN. La décomposition du cyanure s’accompagne également d’une libération d’azote. Il s’agit donc toujours d’une carbonitruration, la diffusion d’azote est cependant variable avec la composition du bain et principalement avec la teneur en cyanure alcalin.

Il existe trois types de bains :

  • les bains non activés à haute teneur massique en cyanure (30 à 40 %) pour lesquels la diffusion d’azote est importante avec pour conséquence une limitation de la teneur en carbone. Ce sont les véritables bains de carbonitruration ; leur emploi est limité à 870 oC ;

  • les bains activés ou accélérés à moyenne teneur en cyanure (15 à 20 %) employés jusqu’à 900 oC, bien adaptés aux faibles profondeurs, faciles à employer grâce à leur fluidité ;

  • les bains activés à faible teneur en cyanure (8 à 10 %) pour la cémentation profonde employés jusqu’à 950 oC.

HAUT DE PAGE

3.1.1 Chimie des bains

Au contact de l’air le cyanure de sodium s’oxyde en formant du cyanate NaCNO (Na + CNO) :

2 CN + O2 ® 2 CNO...

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