Présentation
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NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN 10085 (A36-560) du 01/03/2002 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 683-5 de juin 2021 : Aciers pour nitruration - Conditions techniques de livraison.
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2106 (Juin 2021).
La norme NF EN 10277-1 à -5 de mai 2008 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN 10277 (A37-401) : Produits en acier transformés à froid - Conditions techniques de livraison. (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1904 (avril 2019).
La norme ISO 9443 de novembre 1991 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 9443 "Classes de qualité de surface des barres et fils-machine laminés à chaud" Révision 2018
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1805 (juin 2018).
La norme NF EN ISO 9443 (A40-502) "Classes de qualité de surface des barres et fils-machine laminés à chaud" citée dans cet article a été mise à jour. Révision 2018
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1810 (novembre 2018).
Auteur(s)
-
Guy MURRY : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’électrochimie et d’électrométallurgie - de Grenoble, Docteur-ingénieur - Ingénieur-conseil métallurgie et aciers - Ancien Directeur de l’Office technique pour l’utilisation de l’acier (OTUA)
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Pour répondre à l’ensemble des exigences, la gamme des aciers spéciaux pour traitements thermiques doit comporter des nuances présentant des capacités de durcissement différentes associées à des trempabilités diverses et, éventuellement, à des spécificités propres aux conditions de mise en œuvre (mise en forme, mais aussi traitements thermiques particuliers) de telle sorte que l’utilisateur puisse toujours trouver l’acier lui permettant d’atteindre le niveau de performance visé pour la pièce qu’il réalise.
On décrira donc dans cet article, l’ensemble des aciers pour traitements thermiques, qu’il s’agisse d’un traitement dans la masse, d’un traitement localisé ou d’un traitement thermochimique et cela en tenant compte des particularités des conditions d’emploi. En fait, le lecteur constatera que, autour d’une base commune, les aciers répondent aux particularités des conditions de traitement et d’emploi.
Mais la gamme complète des aciers de traitement thermique ne fait pas encore l’objet d’un corps complet de normes européennes. Aussi, les nuances de base sont décrites par des normes européennes générales tandis que certaines nuances spécifiques (par leur mise en œuvre ou leur emploi) sont encore définies par des normes nationales qui n’ont pas été remplacées par des normes d’origine européenne. De ce fait, dans la suite de cette présentation, nous distinguerons les deux origines tout en conservant le classement en fonction des normes de base. Pour simplifier, nous nommerons « norme européenne » une norme française NF EN reproduisant une norme européenne et « norme française » une norme NF A dont le sujet ne fait pas encore l’objet d’une norme européenne.
À noter que tous ces aciers devant subir un ou des traitements thermiques sont classés dans la catégorie des aciers spéciaux.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
-
M 4 530 – Aciers pour traitements thermiques. Propriétés et guide de choix ;
-
M 4 531 – Aciers pour traitements thermiques. Normalisation (le présent article) ;
-
M 4 532 – Aciers pour traitements thermiques. Mise en œuvre ;
-
Doc. M 4 533 – Aciers pour traitements thermiques.
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Aciers pour traitement dans la masse
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4. Aciers pour nitruration
4.1 Généralités
Les traitements de nitruration ont pour objet la création d’une couche durcie par introduction d’azote en phase ferritique, à des températures comprises entre 400 et 575 C et sans nécessité d’effectuer une trempe finale.
L’azote peut durcir l’acier :
-
par effet de solution solide interstitielle. Il forme alors ce que l’on appelle une couche de diffusion dans laquelle, en présence d’éléments d’alliage convenables (Al, Cr, Mo, V…), il est susceptible de précipiter finement sous forme de nitrures, voire de carbonitrures, précipitation qui apporte alors un durcissement complémentaire ;
-
en s’alliant avec le fer, il peut former, à l’extrême peau, une couche de combinaison constituée de nitrures Fe4N (
) et/ou
. Cette couche mince (< 30 µm), qui peut être monophasée ou biphasée, possède une dureté élevée ; elle est suivie en profondeur d’une couche de diffusion.
Le domaine de température dans lequel est généralement exé-cutée la nitruration conduit souvent à réaliser ce traitement sur des aciers préalablement trempés et revenus, dans la mesure où celui-ci est exécuté à une température supérieure à la température de nitruration (dans certains cas, le traitement de nitruration peut aussi assurer le revenu).
On pourra donc nitrurer des aciers non alliés, mais les nuances les plus adaptées à la nitruration seront alliées avec des additions d’aluminium, de chrome, de molybdène, de vanadium (éléments qui ont une grande affinité pour l’azote). Ceux de ces éléments qui augmentent la trempabilité permettront, par ailleurs, d’améliorer les performances du métal en sous-couche par l’intermédiaire d’un traitement préalable, et ce d’autant plus qu’il seront susceptibles d’engendrer...
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