Désignation acier cémenté
La norme DIN 10027 résume les aciers à cémentation et les aciers à traitement thermique dans un groupe distinct d'aciers. Ces deux types d'acier spéciaux forment ensemble un type d'acier distinct. En théorie, les aciers de nitruration peuvent également être ajoutés à ce groupe, mais le DIN ne le fait pas dans sa classification, mais traite les aciers de nitruration comme un type d'acier micro-allié.
Origine de la désignation
La désignation acier de cémentation est dérivée de ce que l'on appelle la cémentation, pour laquelle ces aciers sont principalement utilisés. Cette cémentation confère aux aciers une surface particulièrement dure et résistante.
Propriétés générales des aciers cémentés
Des teneurs en carbone comprises entre 0,1 et 0,2% sont particulièrement typiques pour les aciers de cémentation. Les aciers de cémentation sont soit des aciers non alliés, soit des aciers faiblement alliés. Ils sont spécialement conçus pour la cémentation ultérieure et possèdent les propriétés nécessaires.
Cémentation
L'écrouissage doit donner aux pièces une surface très dure (martensitique), mais le noyau de la pièce doit rester aussi résistant qu'auparavant. Pour cette raison, la plupart des aciers non alliés ou uniquement des aciers très faiblement alliés sont utilisés pour cela, car ces aciers ne peuvent pas être durcis.
Application de la cémentation
Le durcissement est utilisé, par exemple, dans la fabrication de composants tels que des engrenages ou des pièces d'entraînement, où le plus important est une surface résistante à l'usure, une capacité de charge élevée et une résistance à la fatigue et une ténacité plus élevées dans le noyau.
Processus de durcissement
La teneur en carbone de l'acier de cémentation étant si faible qu'il ne suffit pas que la surface soit marténisée, les couches superficielles doivent notamment être préalablement «cémentées». Ceci est suivi du durcissement proprement dit, à la fin du processus l'acier est «revenu».
Carburation
La carburation est destinée à enrichir la couche superficielle de la pièce en carbone, de sorte que la couche superficielle en particulier puisse être marténisée lors du durcissement ultérieur. La carburation est effectuée à une profondeur comprise entre 0,1 et 4 mm, en fonction de la pièce à usiner et des exigences respectives de la couche de surface.
La carburation a lieu dans une plage de température comprise entre 880 ° C et 950 ° C, selon le type d'acier. Des températures plus élevées sont également possibles, jusqu'à 1050 ° C sont actuellement utilisées. L'agent carburant peut être différent:
- Sel dissous
- Poudre de carbone ou granulé de carbone dans une soi-disant boîte à charbon (est parfois encore fabriquée à la main par de petits forgerons)
- Atmosphères gazeuses (carburation au gaz)
- Cémentation sous vide, parfois à l'aide de plasma (mais pas absolument nécessaire)
Durcissement et revenu
Après carburation, le durcissement a lieu dans un quenchant liquide ou gazeux. La température de trempe, le matériau et le type de revenu déterminent clairement le résultat final.
trucs et astuces
Le revenu de l'acier, également connu sous le nom de bleuissement, est principalement utilisé pour soulager la tension à l'intérieur de la pièce qui a résulté du processus de durcissement. À cet effet, la pièce est spécifiquement chauffée à une température spécifique (après le processus de durcissement). La température détermine le résultat, des températures trop élevées entraînent une perte de ténacité.
