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

Traitements thermiques après cémentation ou carbonitruration
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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5. Traitements thermiques après cémentation ou carbonitruration

Après introduction de carbone ou de carbone et d’azote en surface, la pièce cémentée ou carbonitrurée subit un traitement thermique destiné à lui conférer ses propriétés d’emploi. Il s’agit généralement d’un durcissement par trempe, suivi d’un revenu de détensionnement à des températures comprises le plus souvent entre 150 et 200 oC, afin de conserver à la couche une haute dureté. Parfois, ces traitements sont précédés de recuits dont le but est de permettre un usinage avant le durcissement. Enfin, quelquefois, des traitements cryogéniques sont réalisés après la trempe en vue de réduire le taux d’austénite résiduelle et d’améliorer certaines caractéristiques d’emploi.

5.1 Durcissement par trempe

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5.1.1 Cycles de trempe

Les principaux cycles de traitement utilisés sont résumés sur la figure .

  • La double trempe (D) consiste à refroidir lentement les pièces après cémentation. Une première trempe est effectuée après un chauffage à une température supérieure à celle du point Ac3 du cœur, puis, une seconde, après un nouveau chauffage, à une température légèrement supérieure au Ac3 de la couche. Cette façon de procéder était très utilisée à l’époque de la cémentation en caisse, elle était alors justifiée par la nécessité d’affiner le grain de nuances d’acier encore peu performantes. De nos jours, elle n’est plus pratiquée que dans des cas exceptionnels pour des traitements de longue durée.

  • La simple trempe (C) est réalisée en refroidissant lentement après cémentation, puis en effectuant la trempe finale après chauffage à une température très légèrement supérieure au point Ac3 de l’acier de base. On utilise ce mode de trempe lorsque l’on veut effectuer des reprises d’usinage entre ces deux phases de traitement. Parfois, dans quelques cas plus rares, le durcissement par trempe est réalisé à des températures plus basses (cycles...

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