Un aperçu rapide du traitement thermique de l'acier
Le traitement thermique est le processus de chauffage et de refroidissement des métaux pour modifier les propriétés physiques, parfois chimiques, de l'acier. Dans l'industrie de la fabrication de fixations, l'acier subit un traitement thermique pour améliorer sa dureté, sa résistance, sa ténacité, sa ductilité et sa résistance à la corrosion, ce qui peut améliorer les performances lors du moulage, du soudage ou de la connexion. Les méthodes techniques courantes de traitement thermique comprennent :
Durcissement par flamme
Le durcissement par flamme est une méthode de durcissement de surface utilisée sur l'acier au carbone moyen qui comprend 0,4 à 0,5 % de carbone ou des aciers alliés, suivi d'une trempe pour augmenter la dureté du noyau et la dureté de surface du boîtier sur les fixations. Généralement, la plage de dureté de surface est d'environ 50 - 60 HRC dans l'acier au carbone moyen, la profondeur de durcissement dépend de la force de la flamme, du temps de chauffe, de la température et de la vitesse de déplacement. Dans la même condition, un temps de chauffage plus long avec une vitesse de déplacement plus lente, une profondeur de durcissement plus importante.
Le durcissement par flamme est une méthode rapide, économique et moins chère qui convient également aux grandes quantités. Cependant, ce processus est appliqué aux surfaces métalliques sélectionnées de l'acier au carbone, de l'acier allié et même de certains aciers inoxydables. L'inconvénient de la méthode de durcissement par flamme est que la surface du matériau ne peut pas être chauffée uniformément et parfois déforme la forme.
Méthode de durcissement à haute fréquence
Le principe du durcissement à haute fréquence est similaire au durcissement par flamme, mais en utilisant l'induction électromagnétique pour chauffer les pièces. En utilisant le courant électrique induit par l'induction électromagnétique, la bobine est remplacée par un matériau dans lequel le courant électrique circulera dans la pièce, ce qui fait chauffer les pièces. Plus la fréquence de la source d'alimentation est élevée, plus le courant électrique induit se concentrera à la surface de la pièce avec une dureté plus élevée.
La température peut être contrôlée en modifiant la fréquence de la source d'alimentation et elle chauffe non seulement de manière uniforme, mais elle permet également de spécifier la zone selon les demandes du client. Cependant, cela nécessite un investissement en capital élevé et seuls certains aciers peuvent être trempés par induction. Cette méthode est également limitée aux fixations ayant une forme adaptée à la trempe par induction et elle permet principalement de tremper une pièce à la fois, ce qui réduit la production et augmente le prix.
Processus de traitement thermique de cémentation
La carbonitruration est un processus de traitement thermique dans lequel l'acier absorbe du carbone pendant que le métal est chauffé en présence de gaz ou de composé de carbonitruration liquide, ce qui entraîne une modification de la concentration en carbone entre la surface riche en carbone et le noyau intérieur de l'acier. Elle est couramment utilisée dans la méthode de trempe à la flamme. La profondeur de la carbonitruration est également affectée par différents composés de carbonitruration, l'acier, la température et le temps.
Nitruration
La nitruration sous vide (gaz) est un processus de traitement thermique qui diffuse de l'azote dans le métal à l'aide d'un médiateur chimique spécifique, généralement de l'ammoniac (NH3). Après chauffage, il se dissocie en azote et en hydrogène pour créer une couche de nitrure durcie en surface. Ces procédés sont le plus souvent utilisés sur des aciers alliés à faible teneur en carbone.
L'avantage de ce processus est la résistance à l'usure, à la corrosion et aux hautes températures des composants, le résultat de dureté étant également meilleur que celui du traitement thermique de cémentation.