Traiter de manière thermique des métaux permet d’optimiser les propriétés mécaniques structurelles et superficielles de ces matériaux. Retrouvez dans cet article, tout ce que vous avez besoin de savoir sur le traitement thermique des pièces métalliques.
Qu’est-ce que le traitement thermique des métaux ?
Le traitement thermique des métaux désigne un procédé appliqué sur des pièces métalliques finies dans le but de modifier leurs qualités et leurs propriétés mécaniques superficielles : résistance, dureté, usure, corrosion, etc. Cette technique s’effectue dans un four dans lequel ces éléments sont chauffés à une température élevée. Le processus se déroule dans une atmosphère gazeuse contrôlée et sélectionnée en fonction des caractéristiques à changer.
La trempe se présente comme la phase finale dans un cycle de traitement des métaux. Celle-ci est un refroidissement maîtrisé des pièces afin de les conduire à la température ambiante appropriée. L’objectif visé ici est d’avoir in fine des pièces métalliques avec des propriétés différentes de celles que ces éléments ont au départ de l’opération.
Il est aussi possible de réaliser un traitement thermique de durcissement des métaux. Dans ce cas de figure, ces matières sont traitées à basse température au moyen de l’azote liquide dans des cellules cryogéniques. Dans celles-ci, la température peut baisser jusqu’à -150 °C. De tels procédés s’appliquent généralement à des pièces critiques destinées à des secteurs comme l’industrie de haute précision, l’aéronautique, etc.
Traitement thermique des métaux : quels sont les différents procédés ?
Il existe plusieurs techniques de traitement des métaux qui permettent de modifier substantiellement leurs propriétés mécaniques à la fois superficielles et structurelles. Citons notamment :
La cémentation : une méthode de durcissement de la surface des pièces métalliques. À côté de la cémentation atmosphérique, on a désormais la cémentation à basse pression.
La nitruration par voie gazeuse : un procédé qui permet d’accroître la dureté de la couche superficielle des métaux par diffusion d’atomes d’azote dans ceux-ci. Pour traiter les pièces en métal grâce à cette solution, vous avez le choix entre une nitruration par voie gazeuse dans des fours à basse pression ou une nitruration à pression atmosphérique.
La carbonitruration : une technique utilisée pour traiter des métaux destinés aux secteurs de l’industrie mécanique et de la construction automobile. Ce procédé est le plus souvent complété par une trempe à basse pression ou une trempe douce à l’huile. La pureté des gaz utilisés ainsi que leur séquençage d’injection dans les fours sont des critères à prendre en compte pour garantir les résultats escomptés en matière de carbonitruration de métaux.
Comme vous pouvez le constater, cette liste des procédés de traitement thermique des métaux n’est pas exhaustive. Pour ce type d’opération, d’autres méthodes telles que le recuit, le frittage, la trempe et le traitement thermique pour fabrication additive peuvent être privilégiées.