Présentation
Auteur(s)
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Guy MURRY : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble, Docteur-Ingénieur - Ingénieur-Conseil Métallurgie et Aciers - Ancien directeur de l’OTUA
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Lire l’articleINTRODUCTION
Comme il a été indiqué dans l’article des Techniques de l’Ingénieur Aciers. Généralités [62], le principal facteur de durcissement du fer est, en pratique, la précipitation de carbures (ce qui implique l’addition de carbone au fer et donc la fabrication d’acier), carbures qui peuvent être des carbures :
-
de fer, ce qui est le cas des aciers non alliés ;
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d’éléments d’alliage carburigènes introduits dans le fer, cas qui correspondent à certains aciers alliés.
Ces notions conduisent à la nécessité de « conditionner » correctement la précipitation des carbures, c’est-à-dire de provoquer leur formation au sein des grains de fer en leur donnant une taille la plus proche de la taille optimale [63]. D’un point de vue général, ce résultat est obtenu, pour nombre de métaux, par des opérations de traitement thermique qui provoquent des transformations structurales que l’on peut schématiser comme suit :
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la mise en solution des précipités par chauffage à une température suffisamment élevée (fonction de la composition de l’alliage et des conditions d’équilibre) ; en effet, ces précipités sont généralement trop grossiers à l’état brut de solidification ;
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le refroidissement rapide pour empêcher la précipitation et maintenir donc l’alliage à l’état sursaturé à la température ambiante (cela pour éviter les hétérogénéités qu’apporterait le fait qu’un refroidissement, quel qu’il soit, n’est pas uniforme dans toute la section d’un morceau de métal ; les conditions de germination et de croissance des précipités sont alors différentes d’un point à un autre) ;
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le réchauffage contrôlé pour provoquer la précipitation optimale.
Il est donc indispensable de connaître, dans ces conditions, le comportement d’un alliage durcissable par précipitation et donc d’étudier ses transformations.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1980 par Guy MURRY
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Deux notions importantes : trempabilité et capacité de durcissement de l’acierArticle inclus dans l'offre
"Traitements des métaux"
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3. Transformations au chauffage
Les transformations au chauffage peuvent être étudiées selon deux optiques différentes suivant l’état structural de départ et l’objectif visé :
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l’acier est dans un des états structuraux (plus ou moins hors équilibre) issus des différentes conditions dans lesquelles a pu se dérouler la transformation γ → α et on souhaite, par le réchauffage, provoquer un retour limité et contrôlé vers l’état d’équilibre à la température ambiante (et surtout provoquer une précipitation durcissante) ; ce point sera traité dans le paragraphe « revenu des structures hors équilibre » ;
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l’acier est dans un état se rapprochant plus ou moins de l’état d’équilibre et on souhaite, par le réchauffage, le porter à l’état austénitique, cela dans le cadre de sa mise en œuvre ; ce point sera traité dans le paragraphe « transformations α → γ ».
3.1 Revenu des structures hors équilibre
L’état structural obtenu après développement de la transformation γ → α au cours d’un refroidissement continu étant généralement métastable à la température ambiante, un réchauffage permet, dans certaines conditions, de provoquer un retour plus ou moins important vers l’état d’équilibre. Ce retour constitue une phase importante des transformations des aciers connue sous le terme général de « revenu ».
Comme l’on recherche un retour vers l’état d’équilibre, il est évident que le réchauffage qui provoque le revenu ne doit pas atteindre la température à laquelle la transformation α → γ peut s’amorcer.
La description des phénomènes se produisant au cours du revenu se fait généralement en considérant l’effet d’un cycle thermique comportant :
-
un chauffage jusqu’à une température dite température de revenu toujours inférieure à Ac1 ;
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un maintien de durée contrôlée à cette température ;
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un refroidissement jusqu’à la température ambiante.
Par ailleurs, compte tenu de l’instabilité différente des divers constituants structuraux susceptibles...
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NORMES
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Valeurs de convention dureté-résistance à la traction de l’acier - NF A 03-173 - 11-84
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Essai de trempabilité Jominy - NF A 04-303 - 06-79
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Les transformations des aciers ainsi que leurs traitements thermiques font l’objet de très nombreuses publications dont il n’est pas possible de dresser ici une liste complète.
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(2) - * - Dans cette bibliographie, nous avons essentiellement retenu les références qui correspondent à des documents qui complètent l’article.
-
(3) - * - Metals Handbook, vol. 8, American Society for Metals.
-
(4) - * - Metals Reference Book, C.J. SMITHELLS. – Butterworths
-
(5) - ORLICH (J.) - Beschreibung der Austenitisierungsvorgange unlegiertier und legierter Stahle bein Induktiver Schnellerwarmung. - 196 p. (45 ref.), 1971, Technischen Universitat Berlin.
-
(6) - ORLICH (J.), ROSE (A.), WIEST (P.) - Atlas zur Warmebehandlung der Stahle, - vol. 3, 1973, Verlag Stahleisen MBH, Düsseldorf.
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ANNEXES
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