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Frottement des plastiquesArticle de référence | Réf : M1117 v1
Auteur(s) : Marc BUVRON, Cécile COMBE
Date de publication : 10 sept. 2018
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La norme NF EN ISO 643 d'avril 2013 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 643 (A04-102) : Aciers - Détermination micrographique de la grosseur de grain
apparente (Révision 2020)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2001 (Février 2020).
Lors des opérations de traitement thermique, les pièces métalliques et les éléments constitutifs de l’enceinte de chauffage sont portés à température dans une ambiance généralement gazeuse. Au cours du processus de fabrication, des interactions non souhaitées peuvent se produire entre les composés chimiques présents (solides, liquides ou gazeux) et les pièces et/ou les éléments constitutifs de l’enceinte, ce qui entraîne une dégradation des surfaces. Cet article traite de ces interactions non souhaitées perturbant la santé des pièces et la qualité des traitements réalisés ultérieurement. Les principales causes de ces défaillances, ainsi que les méthodologies de contrôles à employer, y sont présentées.
During heat treatment operations, the metal parts and the components of a furnace are heated up in a generally gaseous atmosphere. Unwanted interactions may occur between the chemical compounds (solid, liquid or gaseous) used during the manufacturing process and the parts and/or components of the furnace, resulting in surface degradation. This article deals with unwanted interactions that damage parts and lower the quality of treatments performed later on. The main causes of these failures and the control methods to be used are presented.
Marc BUVRON : Chargé d’études sur les matériaux métalliques et les traitements thermiques - Pôle Matériaux Métalliques et Surfaces, - Centre technique des industries de la mécanique (CETIM), - Senlis, France
Cécile COMBE : Ingénieur d’études sur les matériaux métalliques et les traitements thermiques - Pôle Matériaux Métalliques et Surfaces, - Centre technique des industries de la mécanique (CETIM), - Saint-Étienne, France
Le traitement thermique a pour fonction de modifier la microstructure initiale d’une pièce en surface et/ou à cœur, pour lui conférer des propriétés d’usage spécifiques (amélioration de la résistance à l’usure, de la durée de vie en fatigue, de la résistance à la corrosion…).
Lors du traitement thermique – qui consiste à porter la pièce en température dans une ambiance gazeuse – des interactions non souhaitées entre la surface de la pièce et l’atmosphère du four peuvent se produire et conduire à la dégradation de la surface. Parmi les précautions, une attention particulière doit être portée avant traitement sur la préparation de la surface de la pièce à traiter, surface qui doit présenter un état de contamination connu et maîtrisé. La présence de résidus superficiels peut être la cause de dégradations par effet de barrière thermique ou physique et/ou de réactions physico-chimiques entre la pièce et l’environnement gazeux chauffé. La maîtrise de l’atmosphère de traitement (réglage du potentiel carbone par exemple) joue également un rôle prépondérant dans les réactions physico-chimiques pouvant se produire à la surface des pièces et conduire à leur dégradation. Les effets couplés de l’atmosphère et de la contamination des surfaces avant traitement ont en effet un impact direct sur la qualité des pièces traitées. Une mauvaise maîtrise des paramètres de traitement thermique peut donc être à l’origine de dégradations des pièces traitées qui peuvent également révéler des anomalies du process de fabrication en amont.
La première section de cet article est dédiée aux différentes sources de contaminations pouvant être retrouvées sur les pièces : leur nature, leur origine et leur impact.
Dans une deuxième section, sont développées les différentes atmosphères de traitement thermique et l’impact d’atmosphères mal maîtrisées sur la qualité des pièces traitées.
En supplément des éléments cités ci-dessus, les différentes parties ou équipements des fours de traitements thermiques (tapis, moufle, sole…), également soumis aux ambiances gazeuses chauffées, peuvent être le siège de dégradations et ils sont abordés dans cet article.
Enfin, nous évoquons brièvement les différentes techniques d’analyses pouvant être utilisées avant et après traitement thermique. Les principales règles de métier pour limiter les dégradations sur les pièces à traiter ou sur les éléments de four sont citées.
Le lecteur trouvera en fin d'article un tableau des sigles et des symboles utilisés.
surface | heat treatment | failure | metallic alloys
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(1) - BANSAL (J.G.) - Engine lubricants – Trends and challenges. - DEER Detroit (2012).
(2) - BAY (N.) - New Tribo – Systems for Cold Forming of Steel, Stainless steel and Aluminium alloys. - Proceedings of 46th International Cold Forging Group (ICFG) plenary Meeting (2013).
(3) - BAY (N.) - The state of the art in cold forging lubrification. Journal of Materials. - Processing Technology. Volume 46, issue Pages 19-40 (1994).
(4) - BOUILLON (V.) - Overview of oxidation laboratory tests on Industrial lubricants. - Lubmat ‘16.
(5) - BRUNETIERE (N.) - Introduction à la tribologie. - Institut Pprime (2016).
(6) - MÉHEUX (M.) - Interactions physico-chimiques des additifs de lubrification avec les surfaces métalliques...
Huiles et graisses
ATC Europe – Chemistry of Lubricant Additives
Noria Corporation – The Critical Role of Additives in Lubrication – Machinery Lubrification
http://www.machinerylubrication.com/Read/28980/additives-lubrication-role
NTIS – Grease composition – US department of the Navy (1975)
http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/d002109.pdf
SKF – Comprendre les caractéristiques techniques des graisses
Polymères de trempe
Houghton on quenching
https://fr.scribd.com/document/42708603/Houghton-on-Quenching
Produits de protection temporaire
Brochure commerciale CONDAT
https://www.condat.fr/produit/produits-de-protection/
Brochure commerciale ARCANE
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