Transformations dans les aciers

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 ;

• 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 :

• 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 ;

• 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) ;

• 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.