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Modifications des propriétés du matériau - Coggle Diagram
Modifications des propriétés du matériau
Généralités
Permet notamment de modifier la résistance mécanique ou la ténacité du matériau
épaisseur de la couche : inférieure à 0.05 mm (nitruration) jusqu'à quelques millimètres (trempe à la flamme)
Classification des procédés
Durcissement par formage : Forgeage
Traitement thermique : recuit
Traitement thermomécanique : Post-compression isostatique à chaud
Frittage, cuisson : pièces poreuses, moulées
Magnétisation : Écriture sur disques durs
Rayonnement : durcissement UV
Procédé photochimique : éclairage
Modification de la structure
les propriétés du matériau sont changées par la modification de la structure atomique
Grâce à l'inclusion ou exclusion d'éléments chimiques, par un apport de chaleur ou un changement de température
Indications de dureté
Rockwell : ISO 6508
Brinell : Selon ISO 6506
Shore : Selon ISO 868
Vickers : Selon ISO 6507
Domaines d'applications
Construction mécanique générale
Construction d'appareils
Electronique
Véhicules
Roues dentées,roulements, ressorts, outils...
Matériaux
Ferreux
Non ferreux
Fontes
Recuit (m. ferreux)
Echauffement à une température déterminée, maintien, puis refroidissement dans des conditions données
Recuit de détensionnement pour réduire les tensions internes sans modifier la structure et les propriétés
Trempe et revenu (m. ferreux)
Echauffement de l'acier à la température de trempe suivi d'un refroidissement brusque
Après la trempe, le matériau est dur mais fragile et exposé à la rupture
Pour éviter les tensions internes, on la déformation, des tapures de trempe ou les ruptures de fragilités, les pièces sont ensuite portées à température de revenu (200...360°C) puis refroidies lentement
Amélioration par trempe et revenu (m. ferreux)
Processus semblable à celui de la trempe et revenu
La différence est qu'ici le revenu se fait à haute température (500...650°C)
Meilleure rapport entre la résistance à la traction et la ductilité de l'acier→ acier d'amélioration
Trempe superficielle (m.ferreux)
Les surfaces des engrenages, arbres, roulements sont soumises à l'usure par des mouvements
Le coeur de la pièce doit rester tenace
La trempe se fait sur la couche superficielle de la pièce
Cémentation (m. ferreux)
Si les aciers contiennent moins de 0.3% de carbone, le processus de cémentation est réalisé à une température entre 860 et 930°C
Permet d'enrichir la couche superficielle en carbone
Nitruration (m. ferreux)
Si la zone superficielle est saturle en azote, on obtient à environ 550°C une grande dureté et résistance à l'usure
La nitruration n'est suivie d'aucun traitement thermique, ce qui permet d'éviter toute oxydation du métal et toute déformation
Les pièces nitrurées ont une meilleure résistance à la corrosion
Traitements thermiques de fontes
Recuit applicable à la fonte à graphite lamellaire (fonte grise)
Une faible quantité de carbone se transforme en graphite
La plus grande partie du carbone reste liée sous forme de carbure de fer et produit
Un matériau dur
Un matériau difficile à usiner
un matériau amortissant très peu les vibrations
Recuit applicable à la fonte à graphite sphéroïdal (fonte sphéroïdale)
permet une plus grande ductilité
Durcissement et revenu
Traitement thermique de métaux non ferreux
Recuit
mis en oeuvre sur les alliages d'alu, de cuivre,... après façonnage à froid
La dureté et la résistance mécaniques sont réduites
La ductilité et l'usinabilité sont améliorées
Trempe
Possible uniquement sur les alliages d'aluminium avec additifs type Ni, Mg, Cu.
Recuit de mise en solution à une température bien définie, trempe rapide dans l'eau puis viellissement (stockage) à température ambiante pendant plusieurs heures
Amélioration de la dureté et résistance
Un nouvel échauffement (p. ex soudage) diminue la résistance et la dureté
Représentation et indication sur le dessin
Le dessin de fabrication comprend les indications concernant l'état après le traitement thermique
Il faut indiquer les surfaces soumises à un traitement thermique
Indiquer les zones d'une pièce qui doivent être traitées thermiquement par un trait mixte fort. Les zones non marquées ne doivent pas être traitées
Indiquer toujours l'état après traitement thermique
indications sur le dessin du traitement thermique de matériaux ferreux→ ISO 25787