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Claude OBERLIN : Responsable de la rubrique Électrothermie du traité Génie électrique - Adjoint au Chef du Département Applications de l’Électricité dans l’Industrie, de la Direction Études et Recherches d’Électricité de France
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le chauffage par induction est le procédé qui permet de transférer l’énergie électrique d’un circuit primaire à une pièce métallique constituant un circuit secondaire dans lequel les pertes Joule sont transformées en chaleur. Le transfert énergétique est basé sur les propriétés de l’induction.
L’induction permet de transmettre l’énergie directement à l’intérieur du produit sans aucun contact matériel. Elle assure des densités de puissances très élevées (jusqu’à 4-6 MW/m2), des échauffements rapides, une très grande précision de la température et généralement un très bon rendement. C’est pourquoi le chauffage par induction est largement utilisé pour les chauffages avant déformation, pour tous les traitements thermiques et chauffage de fils, tubes et bandes, ainsi que pour des opérations d’assemblage comme le soudage ou le brasage.
Nous préciserons, principalement, dans cet article les modalités d’application sur acier. Les cas des autres alliages métalliques étant traités par ailleurs.
La figure 1 résume les interventions thermiques dans les premières transformations de l’acier et les opérations associées.
Le lecteur pourra se reporter à l’article « Chauffage par induction électromagnétique [1] ».
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2. Traitements thermiques de finition
2.1 Présentation
Ces traitements thermiques sont destinés à modifier les caractéristiques des matériaux pour renforcer les pièces mécaniques. Ils agissent principalement sur la dureté, la résistance à la rupture, la résilience ou la ductilité. Ils ont également un effet bénéfique sur les propriétés de frottement, la résistance à la corrosion, les propriétés magnétiques et la stabilité dimensionnelle.
Un traitement thermique fait subir au matériau un cycle thermique basé sur une étape de chauffage selon une allure imposée, des étapes de maintien à une ou plusieurs températures suivi d’un refroidissement à vitesse contrôlée. On distingue les traitements thermiques suivants.
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Les traitements superficiels induisent des propriétés particulières en surface. On distingue les traitements thermochimiques qui permettent de modifier la composition chimique de la surface (cémentation, nitruration…) et les traitements de trempe après un chauffage superficiel. La trempe superficielle par induction fait l’objet du paragraphe 2.2.
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Les traitements dans la masse ou à cœur confèrent les propriétés recherchées à toute la masse de la pièce. Ces traitements sont des recuits, des revenus, des trempes à cœur ; ils font l’objet respectivement des paragraphes 2.3, 2.4 et 2.5.
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Les traitements de surface sont des dépôts réalisés par voie thermique ; ils sont détaillés, pour certaines applications, dans le paragraphe ...
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Traitements thermiques de finition
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DEVELEY (G.) - Chauffage par induction électromagnétique. - Traité Génie électrique. D 5 935‐ D 5 936 (2000).
-
(2) - NOËL (L.) - Brasage. - Traité Génie mécanique. B 5 195 (1984).
-
(3) - Travail des matériaux - Assemblage. - Traité Génie mécanique volume B 7 111 (1993‐1999).
-
(4) - LEROY (P.), TOURNIER (H.) - Méthodes d’assemblage. - Traité Plastiques et Composites. Plasturgie. A 3 755 (1984).
-
(5) - SIMON (H.) - Assemblage par collage. - Traité Plastiques et Composites. Plasturgie. A 3 758 (1994).
-
(6) - CAZES (R.) - Soudage par friction. - Traité Génie mécanique. B 7 745 (1996).
-
...
Congrès CFE, L’induction et ses applications industrielles, Strasbourg, mars 1991.
Congrès ATTT‐CFE, Traitement par induction, Paris, décembre 1994.
Congrès CFE, L’induction dans les procédés industriels, Paris, mai 1997.
HAUT DE PAGE2 Pôles de compétences en France
Laboratoire CREFACI, École des Hautes Études Industrielles, Service Études‐Recherches.
Laboratoire IRSID, Établissement de Maizières.
CIREP, Groupe SACILOR.
École des Mines Nancy, Laboratoire de Métallurgie.
EDF/Division R&D, Département Applications de l’Électricité dans l’Industrie.
SUPELEC, Laboratoire de Génie Électrique de Paris.
Laboratoire LRTI, IUT de Saint‐Nazaire.
Laboratoire LEP, CUST, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand.
Laboratoire LEL, École Centrale de Lyon.
Laboratoire LAMMAR, ENSAM Bordeaux, Esplanade des Arts et Métiers.
Laboratoire LEEI, INP Toulouse – ENSEEIHT.
Société CEDRAT.
Laboratoire LEG, ENSIE Grenoble.
Laboratoire MADYLAM, ENSHM Grenoble.
Laboratoire de Magnéto‐Hydrodynamique, Université d’Avignon.
Laboratoire LUE, Institut Méditerranéen de Technologie.
Société SIMULOG.
ATYS Consultants, Les Guillardières.
INRETS.
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