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RÉSUMÉ
Cet article présente succinctement les traitements thermiques des métaux et des alliages, leurs propriétés et leurs enjeux. Après une introduction sur l'intérêt de ces traitements, l'article explique les propriétés d'emploi des alliages métalliques et les modifications de structures possibles avec les traitements thermiques. Il explique ensuite comment contrôler les états structuraux à l'issue des traitements thermiques. Puis il détaille les grandes familles de traitements : trempe, recuit, revenus, traitements thermochimiques et autres.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Yves DESALOS : Ingénieur civil des Mines, Docteur ès sciences - Expert Métallurgie-Traitements Renault SA
INTRODUCTION
Cet article introductif rappelle d’abord la place et les enjeux des traitements thermiques des métaux et alliages.
Suivent deux paragraphes consacrés, l’un aux relations structure métallurgique-propriétés, l’autre aux principaux moyens de contrôle de cette structure par traitements thermiques.
L’article est complété par un panorama des grandes familles de traitements avec leurs limites technico-économiques.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1981 par Philippe POUPEAU
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Propriétés d’emploi et relations structures-propriétésArticle inclus dans l'offre
"Traitements des métaux"
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1. Place et enjeux des traitements thermiques
1.1 Spécificités
On réserve maintenant le terme de traitements thermiques aux opérations intentionnelles destinées à adapter aux conditions de mise en œuvre ou d’emploi les caractéristiques structurales des ébauches, ou pièces finies, en les soumettant à des cycles thermiques appropriés en phase solide. La modification de la structure physico-chimique de l’alliage peut être destinée à optimiser les propriétés mécaniques intermédiaires ou finales, mais parfois aussi d’autres propriétés d’emploi : tenue dans différents milieux, propriétés électriques ou magnétiques, accrochage de certains revêtements... Pour que ces opérations ne soient pas considérées comme relevant prioritairement du domaine des dépôts ou revêtements, les modifications structurales apportées par la thermique doivent pouvoir être considérées comme essentielles vis-à-vis des apports de surface.
Bien entendu, ces cycles thermiques ciblés en phase solide peuvent faire suite à une opération depuis le domaine liquide (sur pièces moulées par exemple), ou accompagner des opérations de déformation plastique (traitements thermomécaniques), ou encore des enrichissements chimiques (traitements thermochimiques).
En ce qui concerne les traitements thermochimiques, c’est l’amélioration des structures métallurgiques des couches superficielles du métal de base qui est prise en considération pour parler de traitement thermique. En revanche, l’apport superficiel à chaud d’éléments métalliques (chromisation, aluminisation, shérardisation, dépôts à chaud de poudres...) est généralement analysé en termes de revêtement (problèmes spécifiques, comme l’adhérence des phases nouvelles).
Le domaine des traitements des aciers à outils illustre bien le caractère un peu arbitraire du découpage entre traitements thermiques et traitements de surface : les petites pièces d’outillage (forêts, tarauds, outils de coupe, petites fraises...) sont traitées dans la masse pour une tenue globale en fatigue, cémentées ou nitrurées pour la tenue en fatigue de surface, et revêtues pour une meilleure tenue à l’usure adhésive et abrasive ; à l’opposé, pour certaines applications dans le domaine des gros outillages de mise en forme à chaud, on utilisera plutôt la projection...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DOPEE 85 - Procédés électriques dans les traitements et revêtements de surface. - Collection. Electra 1989-1991.
-
(2) - GUILLET (L.), POUPEAU (P.) - Théorie des transformations à l’état solide. - Dunod (1973).
-
(3) - BENARD (J.), MICHEL (A.), PHILIBERT (J.), TALBOT (J.) - Métallurgie générale. - Masson, Paris (1991).
-
(4) - BEGUINOT (J.) et al - Principes de base du traitement thermique des aciers spéciaux. - Les Aciers Spéciaux-Lavoisier. Techniques et Documentation (1997).
-
(5) - CORNEILLER (P.) - Les traitements thermiques. - Les Aciers Spéciaux-Lavoisier. Techniques et Documentation (1997).
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(6) - CONFENTE (M.) et al - Les traitements de surface. - Les Aciers Spéciaux-Lavoisier. Techniques et Documentation (1997).
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