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Traitements thermiques superficiels des aciers

Traitements thermiques super ?ciels des aciers par Yves DESALOS et Florence LE STRAT Ingénieurs chez Renault SA Docteurs ès sciences Périmètre et spéci ?cités Place dans la famille des traitements de surface Panorama des procédés de traitement thermique super ?ciel Poids industriel relatif des procédés envisagés Atouts et handicaps de ces procédés Potentialités de ces traitements en termes de tenue mécanique Amélioration de la résistance à la fatigue Résistance aux sollicitations de surface Contribution des contraintes résiduelles en surface Synthèse comparative Limitations thermiques et métallurgiques de ce type de traitement Limites imposées par la thermique du chau ?age Limitations imposées par la métallurgie Aide et limites des simulations numériques Matériels pour la mise en ?uvre industrielle de ces traitements Sources d ? énergie Machines de présentation des pièces et postes de travail Outils de chau ?age Outils de trempe Matériels périphériques Moyens de contrôle Assurance qualité Exemples de réalisations industrielles avec chau ?age par induction Industrie automobile Autres secteurs industriels Axes de développement de ces procédés Durcissements de contour par induction des dentures Contrôles en ligne des procédés Conception d ? inducteurs assistée par simulation numérique Reprises de traitement localisées sur pièces dif ?ciles Intégration industrielle de sources plus exibles Conclusions Pour en savoir plus M - ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? Doc M Toute reproduction sans autorisation du Centre français d ? exploitation du droit de copie est strictement interdite ? Techniques de l ? Ingénieur traité Matériaux métalliques M ?? CTRAITEMENTS THERMIQUES SUPERFICIELS DES ACIERS L es traitements thermiques super ?ciels des pièces en alliages ferreux sont destinés à améliorer leur résistance à la fatigue ou et à l ? usure en durcissant les zones critiques super ?cielles par des apports thermiques suf ?samment brefs et localisés pour con ?ner les e ?ets structuraux Les cycles thermiques associés visent soit un chau ?age rapide localisé d ? austénitisation en phase solide typiquement quelques secondes au-delà de oC suivi de trempe naturelle ou forcée soit une refusion super ?cielle suivie du refroidissement permettant l ? évolution structurale désirée par exemple transformation de fonte grise en fonte blanche À côté de ces traitements par seul apport thermique se développent aussi des traitements avec refusion super ?cielle en présence d ? un matériau d ? apport sous forme de prédépôt ou poudre projetée simple enrichissement recouvrement par un nouvel alliage inoculation de particules dures ou réfractaires Nous n ? aborderons dans le présent article que la famille de traitements sans matériau d ? apport en nous attachant essentiellement au durcissement en phase solide des aciers Dans ce dernier domaine économiquement important pour les industries mécaniques la plus large place revient au durcissement super ?ciel par trempe après chau ?age par induction électromagnétique source thermique souscutanée de courants induits haute fréquence L ? essor de ce procédé est lié à ses avantages techniques et économiques ?? limitation