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RÉSUMÉ
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.
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-
Claude LEROUX : Ingénieur du Conservatoire national des Arts et Métiers (CNAM) - Consultant
INTRODUCTION
La description des principes et des procédés a donné les modalités de réalisation d’une cémentation ou carbonitruration (se reporter à la 1re partie de cet article [M 1 225]). Les moyens mis en œuvre pour la phase de carburation et durcissement diffèrent selon les procédés, les volumes à traiter et les choix industriels. Le choix des nuances d’acier, ainsi que les modalités de contrôle doivent être considérés, ainsi que les anomalies et défauts susceptibles de se présenter.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1994 par Dominique GHIGLIONE, Claude LEROUX, Christian TOURNIER
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Caractéristiques de la couche de cémentation ou carbonitrurationArticle inclus dans l'offre
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2. Aciers de cémentation et de carbonitruration
2.1 Généralités
Le choix de l’acier sur lequel le traitement est réalisé est un paramètre important vis-à-vis des possibilités d’obtention de la structure et, donc, des propriétés de la pièce cémentée ou carbonitrurée.
Sur le principe, on considère qu’un acier de cémentation, ou de carbonitruration, doit avoir un bas carbone, c’est-à-dire une teneur en cet élément inférieure à 0,4 %. Cette basse valeur permet, après traitement, de conserver de bonnes caractéristiques de ténacité, tout en bénéficiant de bonnes propriétés de surface grâce à l’apport des interstitiels au cours du traitement.
À l’intérieur de la fourchette de carbone indiquée plus haut, on réserve généralement la zone 0,2 à 0,4 % C aux nuances destinées à la carbonitruration, alors que les teneurs inférieures à 0,2 % sont plus particulièrement attribuées à la cémentation. En fait, ces tendances doivent être observées en se souvenant que l’on recherche, le plus souvent, des épaisseurs de traitement plus faibles en carbonitruration qu’en cémentation et, de ce fait, que l’on a besoin d’un cœur plus résistant, donc plus riche en carbone.
Bien entendu, rien n’empêche de cémenter des aciers à très forte teneur en carbone si le besoin s’en fait sentir pour améliorer certaines propriétés (cf. § 4).
Les éléments d’alliage présents dans les nuances traitées ont également une forte influence sur les propriétés des pièces, car ils interviennent sur :
-
la teneur en carbone que l’on peut obtenir à partir d’un potentiel carbone donné, dans le cas des cémentations et carbonitrurations ;
-
les propriétés de résistance et de ténacité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CETIM - Service Matériaux. – Les aciers et leurs traitements thermiques en construction mécanique - CETIM (1975).
-
(2) - TOURNIER (C.), MERCIER (R.) - Les atmosphères de traitement thermique de type azote-méthanol - CETIM-Informations n° 75.
-
(3) - CHATTERJEE (R.), FISCHER (A.), SCHAABER (O.) - Quelques considérations sur la carbonitruration en atmosphère gazeuse - Trait. Therm., n° 81/82 (1974).
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(4) - MOULIN (L.) - La surveillance des atmosphères à potentiel carbone contrôlé - Aciers Spéciaux, n° 3 (1967).
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(5) - DAWES (R.), SMITH (C.G.) - A practical study of the carbonitriding process - Heat Treatment of Metals, 1 (1978).
-
(6) - POURPRIX (Y.), NAUDOT (J.) - Cémentation sous pression réduite - Trait. Therm.,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Aciers à dispersoïdes destinés au forgeage à chaud. Demi-produits et barres. - A 33-111 - 10.87
-
Aciers de construction non alliés et alliés spéciaux pour cémentation. Nuances. Demi-produits, barres et fils machine. - NF A 35-551 - 7.86
-
Aciers pour tempe et revenu. Partie 1 : conditions techniques de livraison des aciers spéciaux (indice de classement A 35-552-1). - NF EN 10083-1 - 7.91
-
– Partie 2 : conditions techniques de livraison des aciers de qualité non allis (indice de classement A 35-552). - NF EN 10083-2 - 7.91
-
Aciers pour cémentation – Conditions techniques de livraison. - NF EN 10084 - 06.08
-
Aciers inoxydables. Partie 1 : Liste des aciers inoxydables. Indice de classement 36-000-1. - NF EN 10088-1 - 11.95
-
Aciers inoxydables. Partie 2 : Conditions techniques de livraison des tôles et bandes pour usage général. Indice de classement 36-000-2. - ...
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
-
Gaz Industriels
L’AIR LIQUIDE
AIR PRODUCTS. PRODAIR
LINDE
MESSER
UNION CARBIDE
-
Liquides organiques
BRENNTAG
https://www.brenntag.com/fr-fr/
UNIVAR
-
Bains de sels
HEF DURFERRIT
PETROFER
-
Analyseurs d'atmosphère
HARTMANN & BRAUN (FRANCE)
SIEMENS
PROCESS ELECTRONIC
-
Procédés de traitements fours réacteurs et contrôle du procédé
AICHELIN
ALD
AFC-HOLCROFT
...
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