1 er Séminaire Bodycote / AIR LIQUIDE MOYENS DE PRODUCTION ET CONTROLE DES PROCEDES. Laurent CHARRA. 9 & 10 octobre 2008
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- Jean Pelletier
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1 1 er Séminaire Bodycote / AIR LIQUIDE MOYENS DE PRODUCTION ET CONTROLE DES PROCEDES Laurent CHARRA 9 & 10 octobre 2008 B.M.I. Fours Industriels 65, rue du Ruisseau / Saint Quentin-Fallavier Tel: +33 (0) / Fax: +33 (0) / infos@bmi-fours.com
2 La NITRURATION Basse Pression ALLNIT, mise en œuvre dans un four de revenu avec purge par le vide Partie 1 : BMI Fours Industriels, (société, groupe, métier et gamme) Partie 2 : Le four de nitruration basse pression, (conception d un four ALLNIT BMI) Partie 3 : La Nitruration Basse Pression ALLNIT, (procédé breveté et éprouvé par BMI)
3 PARTIE 1 B.M.I., quelques dates majeures : 1947 : Les frères Baudassé créent la Société Baudassé : Le groupe H.I.T. achète et prend le contrôle de la société. La production s oriente vers le traitement thermique sous vide et le plasma : L entreprise fusionne avec la société Martin et devient B.M.I : Production exclusive de fours sous vide et plasma.
4 1997 : BODYCOTE International (leader mondial en prestation de service de traitement thermique) achète le groupe H.I.T : Création du groupe Metall Technologie Holding Suite à la volonté de BODYCOTE de cesser toute activité manufacturière, le groupe Metall Technologie Holding (MTH) s est constitué en 1999 autour de : B.M.I., SCHMETZ et MAHLER, puis IVA en 2005.
5
6 B.M.I., notre métier : B.M.I. conçoit, réalise et commercialise depuis plus de 30 ans des fours industriels pour le traitement de pièces et sousensembles métalliques à forte valeur ajoutée. Ces traitements s opèrent sous vide ou sous atmosphère contrôlée. Nous distinguons 2 familles principales de fours : Les fours de traitements thermiques, Les fours de traitements thermochimiques. En réponse aux besoins de ses clients, B.M.I. propose des fours standard, ainsi que des équipements sur-mesure.
7 B.M.I. a ainsi développé une très large gamme de fours sous vide ou sous atmosphère contrôlée pour mettre en œuvre les procédés suivants: Fours de traitements thermiques Trempe gaz, Trempe huile, Revenu, Recuit, Frittage, Vieillissement, Brasage (y compris aluminium), Dégazage, Etc. Fours de traitements thermochimiques Nitruration ionique, Nitruration basse pression ALLNIT, Cémentation basse pression ALLCARB.
8 B.M.I., en quelques chiffres : 50 employés qualifiés, 4000 m² d ateliers, 800 m² de bureaux, (Projet d extension en 2009) Chiffre d affaire en 2007 : 13 M, (60% à l exportation) Plus de 1000 fours B.M.I. dans le monde, Plus de 10 techniciens intervenant dans le monde entier. et 60 ans d expérience, fêté en 2007.
9 B.M.I., ses principaux secteurs d activités : Traiteurs à façon Aéronautique, aérospatiale, Outillage, Bio médical, Armement et nucléaire, Automobile, équipementiers (sport et grande série), Centres de recherche et développement. Ecoles et Universités
10 PARTIE 2 Le four de nitruration basse pression, un moyen de production N2 O + Fe N 2 + FeO 2 NH3 2 N* + 3 H 2 2 NH3 + 3 FeO 2 N* + 3 H 2 O + 3 Fe
11 Le four sous vide en général, quelques rappels sur le principe
12 Le four de nitruration basse pression, principe de chauffe : Turbine Bornes refroidies de passage de courant Vérin de porte Échangeur
13 Le four de nitruration basse pression, principe de refroidissement : Turbine Bornes refroidies de passage de courant Vérin de porte Échangeur B56R / RN
14 B53RN, 450 x 450 x 600mm :
15 B54RN, 600 x 600 x 900mm :
16 B55RN, 800 x 700 x 1200mm :
17 B56RN, 1000 x 1000 x 1500mm :
18 Le four de nitruration basse pression, vue d ensemble : Potence de porte (B55R & B56R) Transformateur basse tension (chauffage) Enceinte double paroi Coffret Débitmètrie gaz process Porte Piquage injection gaz process Piquages Thermocouples
19 Le four de nitruration basse pression, vue d ensemble : Transformateur basse tension (chauffage) Enceinte double paroi Passages de courant refroidis Instrumentation mesure vide & pression Cloche moteur Vanne de pompage Alimentation gaz neutre (convection) A/R eau industrielle Groupe de pompage primaire
20 Le chauffage : Gradateur de puissance à Thyristor
21 H 2 O N 2 Rejets propres Le pompage : Vanne de pompage «By-pass»pompage Brûleur de gaz résiduel NH 3 N 2 O N 2 N 2 O H 2 NH 3 N 2 N 2 N 2 O Silencieux H 2 NH 3 H 2 Pompe primaire type «sèche» Dépresseur Roots
22 L injection des gaz de process : Coffret débitmétrie process Canne d injection «bi-tube»
23 PARTIE 3 La nitruration basse pression, un process industriel Nitruration basse pression ALLNIT
24 La nitruration basse pression, pourquoi? Traitement par voie gazeuse réalisé sous basse pression d un mélange nitrurant incluant l ammoniac. - Traitement semi-vrac en panier / nitruration des trous et face cachées. - Cinétique de réaction élevée Cycle réduit. - Répétabilité éprouvée. - Sélection des couches. - Couche blanche compacte. - Propreté des pièces. - Respect de l environnement.
25 La nitruration basse pression, cycle type: Pompage primaire (P seuil de purge) 2- Chauffage sous atmosphère inerte 3- Process nitrurant 4- Refroidissement sous atmosphère inerte 5- Purge par le vide puis retour à la pression atmosphérique par entrée d air
26 Nitruration basse pression ALLNIT, les gaz process: Nitruration sous atmosphère réduite composée des gaz : - Ammoniac (NH 3 ) : Gaz nitrurant. - Protoxyde d Azote (N 2 O) : Accélérateur de la dissociation de NH 3. - Azote (N 2 ) : Dilution du pouvoir nitrurant. - Gaz cémentant pour les applications de nitrocarburation (CO 2 optionnel). H 2 N 2 NH 3 N 2 O CO 2
27 ALLNIT, les réactions thermochimiques mises en œuvre: -Oxydation du fer de la matrice par le protoxyde d azote N 2 O + Fe N 2 + FeO -Réduction de l oxyde de fer par l ammoniac 2 NH FeO 2 N* + 3 H 2 O + 3 Fe -Dissociation de l ammoniac 2 NH 3 2 N* + 3 H 2
28 Nitruration basse pression ALLNIT, exemple d application: Bagues de roulement en acier rapide / semi vrac / Four B54RN Filières d extrusion / Four B54RN
29 Nitruration basse pression ALLNIT, exemple de résultats: - Type de pièce: Bagues de roulement - Température de nitruration : 540 C - Durée de nitruration : 2 heures 30 - Profondeur conventionnelle : 0,03-0,05 mm - Dureté superficielle > 1100 HV - Couche blanche : 0 µm Micrographie M2 (X82WMoV6-5) Nitruration «flash»
30 Nitruration basse pression ALLNIT, exemple de résultats: - Type de pièce: Pignons - Température de nitruration : 540 C - Durée de nitruration: 35 heures - Profondeur conventionnelle : 0,3-0,4 mm - Dureté superficielle > 500 HV - Couche blanche : 10 à 20 µm Micrographie 35CrMo4 Nitruration semi-profonde
31 ALLNIT, mais aussi ALLNIT-OX Protection améliorée contre les agressions: - Mécaniques - Electrochimiques FROTTEMENT CORROSION Pièce àprotégée protéger Avec Nitruration et Nitrocarburation post oxydée
32 ALLNIT-OX, les résultats comparatifs: - Essai en brouillard salin dans notre laboratoire Résultats comparatifs avec et sans imprégnation Aspect ALLNIT seul ALLNIT-OX
33 Conclusion: Rappel des principaux avantages - Traitement semi-vrac en panier - Nitruration des trous et face cachées. - Cinétique de réaction élevée Cycle réduit. - Prédictibilité & Répétabilité éprouvée. - Sélection des couches. - Couche blanche compacte. - Propreté des pièces. - Respect de l environnement. - Facilité de mise œuvre. - Performance des fours de revenu B5-R. - Souplesse du vide.
34 MERCI Laurent CHARRA 9 & 10 octobre 2008 BMI Fours Industriels remercie les sociétés BODYCOTE & Air Liquide pour l organisation
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