Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Traitements thermiques des métaux : généralités Ti553 - Traitements des métaux

Traitements thermiques des métaux : généralités Ti553 - Traitements des métaux Réf. Internet : 42500 MATÉRIAUX Actualisation permanente sur www.techniques-ingenieur.fr Techniques de l’Ingénieur La plus importante ressource documentaire scientifique et technique en français Une information fiable, claire et actualisée Validés par un comité scientifique et mis à jour en permanence sur Internet, les articles Techniques de l’Ingénieur s’adressent à tous les ingénieurs et scientifiques, en poste ou en formation. Outil d’accompagnement de la formation et de la carrière des ingénieurs, les ressources documentaires Techniques de l’Ingénieur constituent le socle commun de connaissances des acteurs de la recherche et de l’industrie. Les meilleurs experts techniques et scientifiques Plus de 200 conseillers scientifiques et 3 500 auteurs, industriels, chercheurs, professeurs collaborent pour faire de Techniques de l’Ingénieur l’éditeur scientifique et technique de référence. Les meilleurs spécialistes sont réunis pour constituer une base de connaissances inégalée, vous former et vous accompagner dans vos projets. Une collection 100 % en ligne • Accessibles sur www.techniques-ingenieur.fr, les dernières nouveautés et actualisations de votre ressource documentaire • Les articles téléchargeables en version PDF Des services associés Rendez-vous sur votre espace « Mon compte » en ligne pour retrouver la liste des services associés à vos droits d’accès et les utiliser. Des services associés Pour toute information, le service clientèle reste à votre disposition : Tél : 01 53 35 20 20 l Fax : 01 53 26 79 18 l Mail : infos.clients@teching.com  III Cet ouvrage fait partie de Traitements des métaux (Réf. Internet ti553) composé de : • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  IV Traitements thermiques des métaux : généralités Réf. Internet : 42500 Traitements thermiques des aciers, des alliages et des fontes Réf. Internet : 42364 Traitements thermiques superficiels et thermochimiques Réf. Internet : 42501 Traitements de surface des métaux : contexte et gestion environnementale Réf. Internet : 42502 Traitements de surface des métaux : contrôle et préparation Réf. Internet : 42362 Traitements de surface des métaux en milieu aqueux Réf. Internet : 42359 Traitements de surface des métaux par voie sèche et en milieu fondu Réf. Internet : 42360 Traitements des métaux : revêtements non métalliques Réf. Internet : 42363 Pierre BARBERIS Ingénieur de recherche, AREVA NP, Centre de recherche, Ugine Martine DEPÉTRIS-WERY Ingénieur électrochimiste CNAM, Docteur en chimie-physique, Professeur à l'Université Paris-Sud Michel GANTOIS Professeur à l'Ecole Nationale Supérieure des Mines et à l'Ecole Européenne d'Ingénieurs en Génie des Matériaux - Nancy Henri MICHEL Docteur ès Sciences Appliquées Jacques PAGETTI Professeur honoraire des universités, Responsable de la commission Traitements de surface au CEFRACOR (Centre français de l'anticorrosion) • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Cet ouvrage fait partie de Traitements des métaux (Réf. Internet ti553) dont les experts scientifiques sont : V Philippe BRISTIEL Pour l’article : IN209 Meryem BUFFIN Pour l’article : M1220 Marc BUVRON Pour l’article : M1117 Serban CANTACUZÈNE Pour l’article : M1220 Cécile COMBE Pour l’article : M1117 Patrick COPPIN Pour l’article : M1220 Yves DESALOS Pour les articles : M1105 – M1110 – M1111 Benoît LHOTE Pour l’article : M1220 Alain MICHEL Pour l’article : BM5190 Guy MURRY Pour l’article : M1115 Ngadia Taha NIANE Pour l’article : IN209 Les auteurs ayant contribué à cet ouvrage sont : • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VI Traitements thermiques des métaux : généralités (Réf. Internet 42500) SOMMAIRE • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VII Réf. Internet page Introduction aux traitements thermiques des métaux et alliages M1105 9 Panorama métallurgique des traitements thermiques M1110 13 Bases métallurgiques des traitements thermiques M1111 15 Transformations dans les aciers M1115 19 Dégradation de surface des pièces métalliques en traitement thermique M1117 31 Atmosphères de traitement thermique M1220 37 Pièces mécaniques soudées. Contraintes résiduelles induites et traitements applicables BM5190 45 Simulation numérique des traitements thermochimiques : applications industrielles IN209 51 • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Matériaux métalliques M 1 105 − 1 Introduction aux traitements thermiques des métaux et alliages par Yves DESALOS Ingénieur civil des Mines, Docteur ès sciences Expert Métallurgie-Traitements Renault SA et article introductif rappelle d’abord la place et les enjeux des traitements thermiques des métaux et alliages. Suivent deux paragraphes consacrés, l’un aux relations structure métallur- gique-propriétés, l’autre aux principaux moyens de contrôle de cette structure par traitements thermiques. L’article est complété par un panorama des grandes familles de traitements avec leurs limites technico-économiques. 1. Place et enjeux des traitements thermiques.............................. M 1 105 - 2 1.1 Spéciﬁcités ................................................................................................... — 2 1.2 Intérêt technique et économique ............................................................... — 3 2. Propriétés d’emploi et relations structures-propriétés ................ — 4 2.1 Principales propriétés d’emploi des alliages métalliques........................ — 4 2.2 Quantiﬁcation des diverses possibilités de durcissement....................... — 5 2.3 Principaux moyens d’action sur la structure métallurgique.................... — 7 3. Contrôle des états structuraux par traitement thermique .......... — 9 3.1 Exemples de traitements pour les familles d’alliages les plus courantes........................................................................................ — 9 3.1.1 Aciers................................................................................................... — 9 3.1.2 Alliages d’aluminium ......................................................................... — 10 3.1.3 Alliages de cuivre ............................................................................... — 10 3.1.4 Alliages de titane ................................................................................ — 11 3.2 Utilisation des diagrammes de prévision.................................................. — 12 3.3 Moyens de contrôle au niveau produit ou process .................................. — 13 3.4 Dispersions attendues................................................................................. — 13 4. Grandes familles de traitements thermiques industriels .......... — 14 4.1 Recuits .......................................................................................................... — 14 4.2 Trempes........................................................................................................ — 15 4.3 Revenus ou vieillissements ........................................................................ — 16 4.4 Traitements thermochimiques ................................................................... — 16 4.5 Procédés plus récents ................................................................................. — 17 5. Conclusions ............................................................................................... — 18 Références bibliographiques ......................................................................... — 19 C 9 Référence Internet M1105 Parution : décembre 2003 INTRODUCTION AUX TRAITEMENTS THERMIQUES DES MÉTAUX ET ALLIAGES _____________________________________________________________________ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. M 1 105 − 2 © Techniques de l’Ingénieur, traité Matériaux métalliques 1. Place et enjeux des traitements thermiques 1.1 Spéciﬁcités Bien entendu, ces cycles thermiques ciblés en phase solide peuvent faire suite à une opération depuis le domaine liquide (sur pièces moulées par exemple), ou accompagner des opérations de déformation plastique (traitements thermomécaniques), ou encore des enrichissements chimiques (traitements thermochimiques). En ce qui concerne les traitements thermochimiques, c’est l’amé- lioration des structures métallurgiques des couches superﬁcielles du métal de base qui est prise en considération pour parler de trai- tement thermique. En revanche, l’apport superﬁciel à chaud d’élé- ments métalliques (chromisation, aluminisation, shérardisation, dépôts à chaud de poudres...) est généralement analysé en termes de revêtement (problèmes spéciﬁques, comme l’adhérence des phases nouvelles). Le domaine des traitements des aciers à outils illustre bien le caractère un peu arbitraire du découpage entre traitements ther- miques et traitements de surface : les petites pièces d’outillage (forêts, tarauds, outils de coupe, petites fraises...) sont traitées dans la masse pour une tenue globale en fatigue, cémentées ou nitrurées pour la tenue en fatigue de surface, et revêtues pour une meilleure tenue à l’usure adhésive et abrasive ; à l’opposé, pour certaines applications dans le domaine des gros outillages de mise en forme à chaud, on utilisera plutôt la projection à chaud de céra- miques ou d’alliages base nickel ou cobalt pour obtenir des revê- tements épais assurant directement une bonne résistance à la fatigue thermique et au matage. De façon générale, les traitements thermiques peuvent concer- ner toute la pièce, et on parlera alors de traitement dans la masse, ou être seulement localisés comme les traitements superﬁciels. Comme nous venons de l’entrevoir, la notion de traitements de surface déborde celle des traitements thermiques. On a coutume en effet de regrouper les traitements de surface [1] en quatre grandes familles dont nous ne retiendrons que les variantes avec activation thermique : a - les traitements par transformation structurale sans matériau d’apport où la structure métallurgique superﬁcielle du substrat est modiﬁée par la seule thermique ; b - les traitements par diffusion, où un matériau d’apport dif- fuse thermiquement dans le substrat en réagissant ou non avec lui ; On réserve maintenant le terme de traitements thermiques aux opérations intentionnelles destinées à adapter aux conditions de mise en œuvre ou d’emploi les caractéristiques structurales des ébauches, ou pièces ﬁnies, en les soumettant à des cycles ther- miques appropriés en phase solide. La modiﬁcation de la struc- ture physico-chimique de l’alliage peut être destinée à optimiser les propriétés mécaniques intermédiaires ou ﬁnales, mais parfois aussi d’autres propriétés d’emploi : tenue dans différents milieux, propriétés électriques ou magnétiques, accrochage de certains revêtements... Pour que ces opérations ne soient pas considérées comme relevant prioritairement du domaine des dépôts ou revêtements, les modiﬁcations uploads/Sante/ traitements-thermiques-des-metaux-generalites.pdf