Claude LEROUX

Nitruration et nitrocarburation en pratique : identification des alliages habituellement nitrurés ou nitrocarburés et conditions préalables de mise en œuvre. Sans oublier les techniques d’examen des propriétés attendues : contrôles visuels, micro et macrographiques, analyse des défauts ou déformations…

Après avoir rappelé les principes de construction des couches nitrurées : couche de combinaison et couche de diffusion, les terminologies employées selon les éléments mis en jeu, ainsi que les principaux objectifs de cette construction  et les  principales propriétés induites ; les différents procédés industriels (milieux bains de sels, gazeux et assisté plasma) sont décrits avec leurs conditions industrielles de mises en œuvre.

La cémentation et la carbonitruration sont deux traitements thermochimiques voisins. Le choix des nuances d’acier, ainsi que les éléments d’alliage, est un paramètre important et déterminant pour les propriétés de la pièce cémentée ou carbonitrurée. Ainsi les caractéristiques à cœur et en particulier le niveau de résistance et la dureté après traitement de trempe sont fonction de la teneur en carbone et de la trempabilité de la nuance. La mise en œuvre des traitements pour la cémentation et la carbonitruration diffèrent grandement suivant les volumes à traiter, les choix industriels, mais aussi le type de procédé retenu. Ainsi, les différentes lignes de traitement, en bains de sels, en phase gazeuse ou de cémentation sous basse pression ne sont pas constituées des mêmes matériels.

Les traitements superficiels ont pour objectif d’augmenter les performances mécaniques des pièces traitées, notamment vis-à-vis de l’usure et de la tenue en fatigue. Le niveau de dureté et le taux de contraintes résiduelles en compression sont les deux paramètres qui en traduisent les effets. Les traitements thermochimiques concernent toutes les familles de procédés qui mettent en œuvre des réactions chimiques en relation avec la température et qui conduisent à une transformation chimique par diffusion de la zone superficielle. Les traitements thermochimiques de diffusion ou cémentation, principalement par le carbone et l’azote sont, avec le durcissement par trempe superficielle, les plus utilisés pour le renforcement des pièces mécaniques en alliages fer-carbone (aciers et fontes).