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1 - DÉFINITIONS ET PRINCIPES

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

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

4 - TRAITEMENT EN MILIEU GAZEUX

5 - TRAITEMENTS THERMIQUES APRÈS CÉMENTATION OU CARBONITRURATION

6 - PRÉPARATIONS AVANT TRAITEMENT

7 - POST-TRAITEMENTS

8 - ASPECTS MÉTALLOGRAPHIQUES DES COUCHES OBTENUES

Article de référence | Réf : M1225 v2

Préparations avant traitement
Cémentation par le carbone et carbonitruration - Procédés

Auteur(s) : Claude LEROUX

Date de publication : 10 sept. 2011

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Auteur(s)

  • Claude LEROUX : Ingénieur du Conservatoire national des Arts et Métiers (CNAM) - Consultant

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INTRODUCTION

Cémentation et carbonitruration (qu’il conviendrait de nommer cémentation par le carbone (ou carburation) et cémentation par le carbone et l’azote) sont deux traitements thermochimiques voisins. Dans les deux cas, l’élément de diffusion principal est le carbone, l’azote intervenant en carbonitruration 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), pour apporter un taux d’interstitiel plus important et contribuer au durcissement et au taux de contraintes résiduelles.

La carbonitruration ne concerne que les plus faibles profondeurs de diffusion (< 0,6 mm environ).

Il faut distinguer de la carbonitruration les traitements activés et/ou améliorés par injection d’ammoniac, soit en première phase comme élément de dépassivation, soit en dernière phase (procédé « flash azote ») pour améliorer le durcissement.

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, à profondeurs équivalentes reposent sur des considérations incluant la mise en œuvre du procédé, le choix de l’acier, un second article [M 1 226] traite précisément des mises en œuvre.

Jusqu’à l’arrivée des procédés basse pression, la carbonitruration supplantait la cémentation pour les faibles profondeurs. Ces dernières années, la cémentation basse pression a conquit une part du champ d’application de la carbonitruration.

Et on commence seulement à envisager la carbonitruration basse pression.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-m1225


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6. Préparations avant traitement

Les pièces avant cémentation, ou carbonitruration, peuvent subir différentes phases de préparation indispensables, ou favorables, à l’obtention des résultats.

6.1 Nettoyage avant traitement

Les pièces sont souvent graissées avant traitement thermique afin d’éviter leur oxydation pendant le transfert. Elles peuvent aussi être couvertes des produits d’usinage, des lubrifiants de mise en forme (emboutissage, extrusion, etc.).

Afin de préparer la surface, en évitant en particulier de laisser des zones polluées pouvant avoir un effet d’écran lors du traitement, on procède généralement à un nettoyage qui peut être :

  • un lavage : les pièces passent juste avant traitement dans une machine à laver où elles subissent un lavage en lessive généralement alcaline à 60-80 °C suivi d’un rinçage à l’eau claire ; elles sont ensuite séchées. Un lavage en lessive légèrement acide (pH ∼ 5 à 6) peut être préconisé pour dépassiver la surface et faciliter la réaction de cémentation. Ce type lavage doit être réalisé juste avant l’introduction dans le four afin d’éviter les risques de corrosion et la repassivation. Les lessives acides ne sont pas adaptées à l’élimination des couches d’huiles importantes, elles ne pourront donc pas intervenir dans le lavage après traitement avec trempe à l’huile. Dans le cas de pièces très grasses avant traitement, il peut être nécessaire de procéder préalablement à un lavage alcalin ;

  • un dégraissage : ce dernier se fait généralement par immersion dans un solvant chloré puis séchage. Il peut y avoir combinaison phase liquide/phase vapeur puis séchage et même utilisation d’ultrasons dans le cas de pièces délicates ;

  • un nettoyage mécanique par : grenaillage à l’aide d’une grenaille angulaire ou de corindon sous réserve d’une compatibilité avec les états de surfaces tolérés après traitement.

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6.2 Protection ou réserve

Il se peut que sur les pièces à traiter on souhaite...

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