But du durcissement
Le but du durcissement est toujours d'augmenter la résistance de l'acier ou sa résistance mécanique. Dans certains cas, cela peut être nécessaire pour certaines applications si la dureté qui peut être obtenue ne peut être obtenue en sélectionnant l'alliage d'acier approprié.
Par durcissement
Par durcissement, on entend un changement structurel de l'acier pour une plus grande résistance, qui s'étend sur toute la section transversale de la pièce. Ce n'est pas nécessairement le cas avec d'autres procédés de durcissement. Dans ce que l'on appelle le cémentage, l'acier n'est pas durci, mais seule la surface de l'acier est durcie.
Principaux processus de durcissement
Outre le durcissement par cémentation, qui est une forme spéciale de durcissement, il existe d'autres processus de durcissement importants:
- Durcissement de transformation
- Travail d'écrouissage
- Durcissement par précipitation
Durcissement de transformation
Le procédé de durcissement par transformation est la forme de durcissement de l'acier la plus importante et la plus fréquemment utilisée: il consiste à convertir le fer ferritique en une microstructure différente, à savoir en fer austénitique.
Processus de durcissement de la transformation
Le processus de conversion est chimiquement très complexe. À la fin du processus, ce qu'on appelle la martensite (une structure spéciale à haute résistance) se forme de plus en plus dans le fer en raison de la plus grande quantité de carbone librement disponible.
La formation de martensite peut être contrôlée via la différence de température (température de refroidissement). Plus la température de refroidissement est basse et plus la vitesse de refroidissement est élevée, plus il se forme de martensite et plus l'acier devient dur une fois le durcissement terminé. Différents fluides de refroidissement sont utilisés:
- l'eau
- pétrole
- air
- gaz purs
Exigences de trempabilité
La teneur en carbone de la nuance d'acier détermine dans quelle mesure l'acier peut être durci. C'est pourquoi les aciers non alliés à faible teneur en carbone doivent d'abord être cémentés (comme décrit sous acier cémenté). En revanche, le niveau de chrome dans un type d'acier détermine la profondeur de durcissement d'une pièce. Plus la teneur en chrome est élevée, meilleure est la trempabilité.
Travail d'écrouissage
L'écrouissage est un processus qui affecte relativement moins la dureté de l'acier. Lorsque l'acier est déformé par certaines méthodes, sa densité de dislocation change. Il est alors plus difficile de se déformer et sa résistance augmente. Sa limite élastique augmente également. Une telle prédéformation peut être réalisée, par exemple, par laminage de l'acier.
Durcissement par précipitation
Le durcissement par précipitation ne fonctionne que dans certaines conditions et non avec tous les alliages. Les métaux alliés doivent avoir certaines propriétés pour que ce type de durcissement puisse être réalisé.
méthode
Tout d'abord, l'alliage est chauffé à un point tel que les éléments d'élimination prévus se dissolvent. La température ne doit être ni trop élevée ni trop basse pour que le résultat du durcissement ou la cohésion de l'alliage ne soit pas mis en danger. Ensuite, il est éteint et la structure à l'intérieur change. Les éléments précédemment détachés sont maintenant finement répartis dans le métal et empêchent les dislocations de bouger. Cela augmente la résistance du métal.
trucs et astuces
Après durcissement, un acier doit également être revenu. La trempe se réchauffe jusqu'à une certaine température afin de libérer l'acier de ses contraintes internes après durcissement. En fonction de la température, le revenu modifie également les propriétés de l'acier. Des températures trop élevées conduisent à la perte de la ténacité de l'acier.
