Wärmebehandlung - die Technologie

Traitement thermique sous vide / Procédure

Le traitement thermique sous vide offre de nombreuses possibilités d'application. Différentes approches se sont établies, en fonction du matériau composite et des propriétés requises de l'adhérence.

Dans tous ces processus de traitement thermique, l'atmosphère sous vide sert à éviter les interactions indésirables entre la pièce et l'environnement.

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Trempe et revenu

La trempe et le revenu des aciers sont utilisés pour atteindre des propriétés spécifiques de résistance et de ténacité. Le processus de trempe et de revenu se compose de deux étapes. Dans la première étape, le matériau à traiter est austénitisé. Pour ce faire, des températures d'environ 900 °C - 1000 °C sont réglées dans le four à vide, en fonction du matériau. Toute la structure de l'acier est ainsi transformée en austénite. Après un temps de maintien suffisant, qui dépend de la géométrie de la pièce, l'acier est trempé. Cette opération s'effectue dans les fours à vide PVA à l'aide d'un dispositif spécial de refroidissement rapide, qui permet de souffler directement dans le lot un gaz de traitement refroidi, tel que l'azote ou l'argon. Pour augmenter l'effet de refroidissement, le processus de refroidissement rapide peut également être effectué dans une plage de surpression allant jusqu'à 1,4 bar. Les vitesses de refroidissement qui peuvent être atteintes sont suffisantes pour obtenir la structure martensitique requise dans les aciers durcis à l'air.

Dans la martensite, le carbone de l'acier est présent sous forme dissoute forcée, assurant une forte déformation du réseau dans la structure et ainsi une grande dureté du matériau. Un matériau traité de cette manière n'est pas adapté aux applications techniques en raison de sa grande fragilité. C'est pourquoi la pièce trempée recquiert un revenu dans une deuxième étape du processus. L'objectif du revenu est d'améliorer les propriétés de ténacité par rapport à l'état trempé. La température et la durée du revenu peuvent être utilisées pour ajuster les propriétés du matériau, en particulier la résistance, la dureté et la ténacité sur de larges plages.

Recuit de recristallisation

Le recuit de recristallisation a pour but de transformer une structure qui a été déformée par le formage à froid et donc de rétablir les propriétés initiales du matériau. Les températures de recristallisation typiques sont comprises entre 450 et 600 °C pour les aciers non alliés et entre 600 et 800 °C pour les aciers moyennement et fortement alliés.

Recuit de diffusion

Le recuit de diffusion élimine les inhomogénéités de structure ou les différences de concentration dans la pièce. Comme les processus de diffusion dans les solides sont fortement contrôlés par la température, le recuit de diffusion est effectué à des températures très élevées (le plus souvent entre 1050 et 1250 °C) et fréquemment sur de longues durées de recuit (jusqu'à 50 heures). Le recuit de diffusion des joints brasés à base de nickel à des températures d'environ 1000 °C en est un exemple. Pendant les processus de recuit, la concentration de métalloïdes dissous dans le matériau de brasage se déplace en direction du matériau de base. Cela permet de contrecarrer la formation de phases dures dans le joint de brasage et d'augmenter considérablement la solidité ainsi que la résistance à la corrosion du joint de brasage.

Recuit brillant

Pendant le recuit brillant, le vide sert d'atmosphère fonctionnelle plutôt que protectrice. Le recuit brillant est utilisé pour les pièces légèrement oxydées et sert à éliminer les oxydes. Un exemple d'application typique est le recuit brillant du cuivre. Ainsi, l'oxyde de cuivre peut être réduit et éliminé sans difficulté à des températures aussi basses que 900 °C dans le vide poussé. De même, les procédés de recuit brillant sont utilisés sur les aciers dans un vide poussé.

Recuit de dégazage

Pendant le recuit de dégazage, les gaz dissous dans la pièce sont libérés à haute température et évacués par les pompes à vide. Cela réduit la teneur en gaz de la pièce, ce qui est important pour diverses applications à haute température dans une atmosphère d'ultravide. Un exemple d'application typique est le dégazage de l'hydrogène de l'acier.

Recuit pur ou ultra-pur

À l'inverse, lors d'un recuit pur ou ultra-pur, les contaminations de la surface telles que les adhésions très fines de carbone, sont éliminées à haute température à l'aide d'une atmosphère d'hydrogène. Dans ce cas, on utilise l'effet réducteur de l'hydrogène, qui réagit avec le carbone pour former des composés hydrocarbonés volatils. Les processus de recuit ultra-pur sont également réalisés sous un vide poussé si la contamination de la surface est constituée de résidus organiques ou volatils. L'atmosphère sous vide poussé provoque alors la vaporisation des composants contaminants.

Recuit de mise en solution

Le recuit de mise en solution est utilisé principalement pour l'acier inoxydable austénitique, où sa fonction principale est de dissoudre les phases de précipitation (par exemple, les carbures) dans les cristaux mixtes. Un refroidissement rapide peut être utilisé pour empêcher la séparation répétée des carbures. En outre, le recuit de mise en solution peut entraîner la dégradation de la trempe à froid, générant ainsi une structure moins déformée. La plage de température standard pour ce traitement thermique est comprise entre 900 °C et 1100 °C.

 
 

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