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Pages: 15 (3580 mots) Publié le: 30 janvier 2013
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Traitements thermiques des aciers

Traitements thermiques des aciers

I - Traitements volumiques
1 Trempe
C’est un traitement thermique de durcissement consistant ` chauffer la pi`ce ` une temp´rature sup´rieure ` la a e a e e a ligne de transformation fer α → fer γ (aust´nisation), puis on lui fait subir un refroidissement rapide pour obtenir une e duret´maximale. e

1.1

Trempe martensitique

Elle provoque l’apparition d’une structure martensitique ayant une duret´ tr`s ´lev´e. Les lois de refroidissement e e e e peuvent ˆtre continues ou discontinues. e

1.2

Trempe bainitique

C’est une aust´nisation suivie d’un refroidissement rapide jusqu’` θb (temp´rature de trempe bainitique), maintenue e a e pendant le temps n´cassaire ` latransformation compl`te de l’aust´nite. On refroidit ensuite jusqu’` temp´rature e a e e a e ambiante.

1.3

Trempe de aciers aust´nitique ou hypertrempe e

Sur certains aciers aust´nitiques, cette trempe cr´e une structure d’aust´nite homog`ne ` temp´rature ambiante. e e e e a e Elle provoque l’adoucissement du mat´riau (comme ceratins aciers inox). Elle se produit si la temp´rature de trempe e eest trop ´lev´e. e e

1.4

Cycle de trempe

On cherche ` obtenir la transformation de l’aust´nite (stable ` temp´rature ´lev´e) en constituants m´tastables a e a e e e e (pas stables mais la tr`s faible vitesse de r´action donne une apparence de stabilit´) : solution sursatur´e de carbone e e e e dans le fer α. Le cycle de trempe comprend 2 ´tapes : l’aust´nisation puis le refroidissement. e e1.4.1 Aust´nisation e

Chauffage jusqu’` une temp´rature ´lev´e permattant la formation de l’aust´nite. Il est n´cessaite d’avoir : a e e e e e – une temp´rature uniforme dans toute la pi`ce e e – un maintien en temp´rature assez long pour permettre une homog´n´isation compl`te de l’aust´nite. e e e e e La temp´rature d’aust´nisation d´pend de la teneur en carbone et des ´l´ments d’addition. Ladur´e de maintien est e e e ee e variable, elle d´pend beaucoup de la g´om´trie de la pi`ce. Elle se situe en g´n´ral entre 15 et 30 minutes. e e e e e e

1

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Traitements thermiques des aciers

1.4.2

Refroidissement

But : transformer l’aust´nite en martensite ou bainite, plus durs. La m´thode de refroidissement d´pend du constie e e tuant et de la structuresouhait´e. e

1.5

Qualit´ de trempe e

Facteurs influen¸ant la qualit´ de la trempe : c e – pouvoir refroidissant du bain – masse de la pi`ce : plus la pi`ce est grosse, plus le refroidissement n’est pas homog`ne. e e e – conductibilit´ thermique e – ´tat de surface e

1.6

Aptitude ` la trempe a

L’aptitude d’une pi`ce ` la trempe d´pend : e a e – de l’intensit´ du durcissement :correspond ` le duret´ maximale (martensite) que l’on peut ´sp´rer. Elle d´pend e a e e e e de la teneur en carbone en solution dans l’aust´nite. e – de la trempabilit´ : varietion de duret´ entre le coeur et la surface d’une pi`ce. Elle d´pend des quantit´s de e e e e e carbone et des ´l´ments d’alliages en solution dans l’aust´nite. ee e La trempabilit´ d´pend : e e – de la composition chimique –des conditions d’aust´nisation e – de la grosseur du grain aust´nitique e

1.7

Recommandations

Il faut ´viter les chocs thermiques (fissuration. . .) e La temp´rature de chauffage se situe entre 30 et 75 °C au dessus de la ligne AC3 (850 → 900 °C). Pour les aciers e rapides ou les inox, la temp´rature d’aust´nisation peut atteindre 1300 °C. e e Le temps de maintien ne doit pas ˆtre trop courtpour permettre une aust´nisation compl`te, pas trop long pour e e e ´viter une augmentation de la grosseur du grain qui diminuerait la duret´ finale. e e Attention aux variations de refroidissement entre le coeur et la suface de la pi`ce. e La trempe se situe entre l’´bauche et la finition. e

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Revenu

La trempe cr´e une structure martensitique tr`s dure, donc tr`s fragile. Le but du...
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