Chapitre 4 Les traitements thermiques
Introduction
Dans les chapitres précédents, nous avons discuté les diagrammes de phases qui indiquent quelles sont les phases en équilibre thermodynamique. Ensuite, nous avons développé quelles étaient les structures qui se formaient dans un métal réel lors d’une transformation de phase. En chapitre 3, nous avons introduit en quelle mesure les différents éléments de la microstructure contribuaient à la résistance mécanique d’un matériau. Nous avions constaté que les microstructures et leur effet sur les propriétés mécaniques étaient—sous un point de vue thermodynamique—majoritairement métastables. Selon les applications, on souhaite être plus proche ou plus loin de l’équilibre. Il s’avère que la voie à suivre pour s’approcher ou pour s’éloigner de l’équilibre passe quasiment toujours par un traitement thermique. Ce constat seul donnerait ample raison pour regarder les traitements thermiques de plus près. Une deuxième raison réside dans le fait que les métaux, qui obtiennent leurs propriétés particulières par un traitement thermique, sont livrés dans un état de base et il est laissé aux soins de l’utilisateur de faire le traitement thermique. La raison pour cela est que l’usinage p.ex. des aciers trempable est beaucoup plus facile à faire dans l’état de base que dans l’état durci. Pour illustrer les différents traitements thermiques nous donnons dans ce qui suit, la température, à laquelle chaque traitement est fait, est donnée pour le cas important des aciers faiblement alliés et est indiqué dans le diagramme de phase Fe-C, cf. fig. 4.1. En fait, des faibles concentrations d’élément d’alliages (autre que le carbone) n’ont pas une très forte influence sur ce diagramme de phase, et ce dernier est applicable également à ces alliages-là. Dans l’idée de faire transférables les températures pour ce cas précis aux autres métaux, nous donnons également les températures homologues respectives. La température homologue est la fraction