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Théories des traitements thermochimiques – Nitruration – Nitrocarburation Systèmes binaire et ternaire fer-azote et fer-azote-carbone - Couche de combinaisonArticle de référence | Réf : M1225 v2
Auteur(s) : Claude LEROUX
Date de publication : 10 sept. 2011
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Le milieu liquide est un bain de sels en fusion riche en produits carburants ou carbonitrurants dans lequel on immerge les pièces. Ce procédé fortement développé jusqu’aux années 1970 a beaucoup décru, voire disparu dans les pays soumis aux réglementations sur l’environnement.
Les raisons essentielles sont liées principalement à la nature cyanurée de ces bains. Des formulations sans cyanure ont été développées pour s’affranchir de cet aspect mais l’efficacité relative de ces formules et les contraintes des bains de sels même exempts de cyanures n’ont pas permis de maintenir la place de cette technique par rapport aux procédés gazeux.
Dans ces bains, le produit fournissant le carbone est toujours un cyanure alcalin, le cyanure de sodium NaCN étant plus économique et plus efficace que le cyanure de potassium KCN. La décomposition du cyanure s’accompagne également d’une libération d’azote.
Il s’agit donc toujours d’une carbonitruration, la diffusion d’azote est cependant variable avec la composition du bain et principalement avec la teneur en cyanure alcalin.
Il existe trois types de bains :
bains non activés à haute teneur massique en cyanure (30 à 40 %) pour lesquels la diffusion d’azote est importante avec pour conséquence une limitation de la teneur en carbone. Ce sont les véritables bains de carbonitruration ; leur emploi est limité à 870 °C ;
bains activés ou accélérés à moyenne teneur en cyanure (15 à 20 %) employés jusqu’à 900 °C, bien adaptés aux faibles profondeurs, faciles à employer grâce à leur fluidité ;
bains activés à faible teneur en cyanure (8 à 10 %) pour la cémentation profonde employés jusqu’à 950 °C.
Les principales réactions chimiques sont les suivantes :
Au contact de l’air, le cyanure de sodium s’oxyde en formant du cyanate NaCNO (Na+CNO−) :
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