Les aciers et autres métaux ont été une bénédiction pour l’ingénierie. Les ingénieurs, à leur tour, ont appris à améliorer de nombreux métaux et à adapter leurs propriétés à la tâche à accomplir. Voici quelques-uns des procédés de traitement thermique sur lesquels s’appuient les métallurgistes pour s’assurer que les métaux qu’ils produisent ont les propriétés dont les clients ont besoin.
Annécalage. Chauffage et refroidissement lent du métal (généralement de l’acier) pour éliminer les contraintes, rendre le métal plus souple, affiner la structure ou modifier sa ductilité.
Carburation. Ajout de carbone à la surface des alliages à base de fer en chauffant le métal en dessous de son point de fusion (généralement entre 1 560 et 1 740 °F) et en le mettant en contact avec des solides, des liquides ou des gaz riches en carbone. Cela augmente la résistance du métal et rend la surface plus dure et plus résistante à l’abrasion, mais diminue également sa ténacité. La carburation est généralement effectuée sur des pièces finies.
Durcissement en cémentation. Cette opération durcit la surface d’un alliage de fer en le cémentant d’abord, puis en le trempant pour fixer le processus, de sorte que le centre est relativement mou. Ainsi, la pièce est constituée d’une douille durcie autour d’un noyau mou.
Durcissement au cyanure. Il s’agit d’une variante de la cémentation qui met la surface du métal en contact avec un sel cyanuré fondu. La pièce est ensuite trempée.
Décarburation. Il s’agit de l’élimination du carbone de la surface de l’acier, soit par application de chaleur, soit par le processus normal de vieillissement qu’est l’oxydation.
Étirage (trempe). Le métal est réchauffé après avoir été durci, puis maintenu à une température spécifique, et enfin trempé. Ce procédé réduit la dureté et augmente la ténacité.
Nitruration. C’est un procédé de durcissement par lequel de l’azote est ajouté à la surface du métal par contact avec du gaz ammoniac. Il produit un durcissement de cémentation sans trempe.
Durcissement par précipitation. C’est un procédé de durcissement (également appelé durcissement par vieillissement) dans lequel certains métaux sont maintenus à des températures élevées sans trempe. Le processus augmente la limite d’élasticité des matériaux malléables, y compris la plupart des alliages structurels d’aluminium, de magnésium, de nickel, de titane et certains aciers inoxydables. Dans les superalliages, il peut améliorer la résistance à haute température.
Tranquillité. L’acier est rapidement refroidi en l’immergeant dans l’huile ou l’eau, fixant sa structure dans un état durci.
Sphéroïdisation (recuit). Cela décrit tout processus de chauffage et de refroidissement de l’acier dans le but d’augmenter la quantité de carbure arrondi ou globulaire dans le métal. Il ramollit l’acier et améliore sa ductilité.
Traitement à froid. Bien que n’étant pas un procédé de traitement thermique, il est utilisé pour modifier les caractéristiques d’un métal. Il s’agit de déformer le métal à température ambiante sans le fracturer. Cela change sa forme, donnant au métal plus de résistance à la traction et une meilleure usinabilité.
David Zimmermann est président de Pivot Point Inc, Hustiford, Wis.
.