Le traitement thermique fait référence au processus de chauffage ou de refroidissement de matériaux tels que les métaux pour modifier leurs propriétés (microstructure) et obtenir les propriétés souhaitées. Avez-vous déjà regardé à la télévision la scène d'un forgeron plongeant de l'acier chauffé au rouge dans l'eau ? Il s’agit de la trempe, un procédé utilisé pour renforcer les propriétés de l’acier et également un type de procédé de traitement thermique. Cette section présentera le traitement thermique.
Il existe quatre traitements thermiques couramment utilisés. En raison de l’utilisation d’un four pour chauffer ou refroidir l’ensemble du composant, on parle également de « traitement thermique intégral ».
Trempe
La trempe est le processus consistant à chauffer l'acier jusqu'à une couleur rouge vif à une température de 800 degrés à 850 degrés, à le placer dans de l'eau ou de l'huile pendant un certain temps et à le refroidir rapidement. Le symbole JIS est représenté par HQ. Ce processus peut rendre l’acier très dur, mais il existe également un problème de fragilité. Par conséquent, après la trempe, un « revenu » est également nécessaire. Pendant la trempe et le refroidissement, il convient de prêter attention à la possibilité de fissures et de déformations dans les pièces dues à la dilatation et à la contraction de la structure. De plus, étant donné que la trempe rend la pièce très dure, elle est généralement effectuée à proximité du processus final, une fois la découpe ou tout autre traitement terminé.
Trempe
La trempe est le processus de réchauffage et de refroidissement des pièces trempées. Le symbole JIS est représenté par HT. La trempe réduit légèrement la dureté de la pièce, mais élimine sa fragilité, permettant ainsi d'obtenir simultanément dureté et ténacité. Il permet également d'éliminer les contraintes internes générées par un refroidissement rapide lors de la trempe (forces générées à l'intérieur de la pièce dues à un retrait irrégulier, etc.). La trempe est divisée en deux types : la trempe à basse température et la trempe à haute température. Le revenu à basse température est effectué en maintenant la température entre 150 degrés et 200 degrés pendant environ 1 heure, suivi d'un refroidissement à l'air. La trempe à haute température implique un chauffage entre 550 et 650 degrés, un maintien pendant environ 1 heure, puis un refroidissement rapide.
La trempe et le revenu sont couramment utilisés pour les outils et autres produits nécessitant de la dureté.
Recuit
Contrairement à la trempe, le recuit est utilisé pour ramollir l'acier afin d'améliorer ses performances de traitement ou pour ramollir les structures qui ont durci en raison de l'usinage ou d'autres influences. Le chauffage peut homogénéiser la structure interne des pièces ou lisser les tissus pointus. Il existe différents types de recuit et la température requise varie d'environ 550 degrés à près de 950 degrés, selon le type et la structure de l'acier. Mais pour tous les types, la température doit être chauffée et maintenue pendant environ une heure, puis refroidie lentement dans le four. Le but est d'éliminer les contraintes résiduelles dans les composants ou de ramollir le matériau de la plaque d'acier avant de découper le moule ou d'autres pièces, afin d'améliorer ses performances de traitement.
Normalisation
La normalisation vise principalement à uniformiser la structure inégale du fer générée lors de la phase de fabrication des matériaux en acier, afin d'obtenir un état approprié pour le traitement ultérieur de coupe et de pressage. Le symbole JIS est représenté par HNR. Il fait référence au processus de chauffage de l'acier à environ 800 degrés à 900 degrés, puis de refroidissement à l'air.
Le traitement thermique de base nécessite de chauffer l'ensemble du composant et de le maintenir longtemps. Cela nécessite de grands fours et des équipements de refroidissement à eau (huile), ce qui est coûteux. Mais dans de nombreux cas, comme dans le cas des engrenages, la résistance de l'ensemble du composant n'est pas requise, la résistance de la pièce entière n'est pas nécessaire, seule la résistance de la partie dentée est requise. Dans ce cas, une trempe superficielle ou une trempe par carburation peuvent être utilisées. La trempe à haute fréquence est la méthode de trempe de surface la plus couramment utilisée, dans laquelle la bobine est rapprochée du composant par induction électromagnétique et seule la surface du composant est chauffée. Il est généralement utilisé pour augmenter la dureté de la surface des dents des engrenages afin de prolonger leur durée de vie.
Le traitement thermique a un large éventail d'applications, telles que le renforcement ou l'adoucissement de matériaux métalliques pour les rendre adaptés au traitement mécanique. La trempe et le revenu, en particulier, sont des méthodes couramment utilisées pour augmenter la résistance du métal et améliorer la résistance à la fatigue des pièces. Il est donc recommandé à chacun de se souvenir de ces processus et de leurs effets.