Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Patrick COPPIN : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Docteur ès science des Matériaux - Chef de Marché International Métallurgie à L’ Air Liquide
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Benoît LHOTE : Ingénieur de l’École Centrale de Paris - Responsable du programme Traitement Thermique pour la France à L’ Air Liquide
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Meryem BUFFIN : Ingénieur Civil en Sciences des Matériaux de l’Université Catholique de Louvain - Ingénieur de Recherche Traitement Thermique au Centre de Recherche Claude Delorme de L’ Air Liquide
-
Serban CANTACUZÈNE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble (ENSEEG) - Docteur ès sciences des Matériaux - Ingénieur de Recherche Traitement Thermique au Centre de Recherche Claude Delorme de L’ Air Liquide
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Lire l’articleINTRODUCTION
Aujourd’hui, l’utilisation d’atmosphères gazeuses pour le traitement ther-mique des métaux est devenue la norme. De plus, les exigences croissantes en terme de qualité et la nécessité de contrôler et de reproduire cette qualité imposent l’utilisation d’atmosphères de qualité de mieux en mieux élaborées et régulées.
Cette tendance a pour conséquence la mise sur le marché de nouvelles solutions de fourniture d’atmosphères et de moyens de contrôles : l’atmosphère est aujourd’hui une composante essentielle du traitement thermique au même titre que la maîtrise des paramètres thermiques.
Les atmosphères gazeuses utilisées dans les fours sont généralement constituées de mélanges de plusieurs gaz (N2, H2, CO, Ar, He) avec des traces d’impuretés (O2, H2O, CO2, CH4). Les propriétés globales de ces atmosphères dépendent des caractéristiques intrinsèques des mélanges unitaires et donc de la capacité du fournisseur de l’atmosphère d’en assurer la qualité et la reproductibilité.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1988 par Michel KOSTELITZ
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Comportement des atmosphères dans les fours2. Généralités sur les gaz
2.1 Propriétés physiques des gaz
Les propriétés physiques des gaz ont fait l’objet de nombreux ouvrages [1] [2] et, en particulier, l’Encyclopédie des gaz constitue un exemple très complet [22].
Les molécules gazeuses sont continuellement en mouvement ; elles ne se touchent que lors de collisions accidentelles. Les distances qui les séparent sont généralement très grandes comparées au diamètre de ces molécules.
Les gaz n’ont donc pas de forme propre – ils ont la particularité d’occuper tout l’espace qui leur est offert – et sont compressibles [1].
HAUT DE PAGE2.1.1 Diagramme d’état ou diagramme de phases d’un corps pur
L’état physique d’un corps pur dépend de la pression et de la température. À chaque corps pur correspond un diagramme d’état [1] dont la forme générale est représentée à la figure .
Le diagramme est divisé en trois domaines correspondant respectivement aux états solide, liquide et gazeux. Ces domaines sont séparés par des lignes relatives aux conditions de pression et de température pour lesquelles deux phases coexistent. Il s’agit des courbes de sublimation (a) (phases : solide et gaz), de vaporisation (b) (phases : liquide et gaz) et de fusion (c) (phases : solide et liquide). L’ensemble des lignes (a) et (b) est appelé courbe de pression ou de tension de vapeur.
La courbe de vaporisation s’arrête au point critique (point C), au-delà duquel il n’est plus possible de distinguer entre les phases liquide et gazeuse, ce que l’on exprime en disant que le fluide se trouve dans un état supercritique.
Les trois phases, solide, liquide et gaz, ne peuvent coexister qu’au point triple (point T).
HAUT DE PAGE2.1.2 Température, pression et volume
La loi de Charles relie ces trois paramètres suivant l’expression :
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Généralités sur les gaz
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BEGUIN (C.) - Introduction à la technique des atmosphères contrôlées - . Association Suisse de traitement thermique, 1994.
-
(2) - ASM Handbook - . Volume 4, Heat Treating. ASM International, 1991.
-
(3) - NEMENYI (R.) - Controlled atmospheres for heat treatment - . Pergamon Press, 1984.
-
(4) - GHIGLIONE (D.), LEROUX (C.), TOURNIER (Ch.) - Pratiques des traitements thermochimiques - . Éditions Techniques de l’Ingénieur, 1997.
-
(5) - REGENT (L.) - Modélisation des échanges de chaleur dans un four continu de traitement thermique - . Rapport interne Air Liquide no 32/89.
-
(6) - KAY (H.) - Design of furnaces for reheating - . Metals Technology, oct. 1975.
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