Les Traitements Thermiques de masse

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1 Les Traitements Thermiques de masse Les principaux traitements thermiques de masse sont: - La trempe : qui durcit la pièce mais qui crée des tensions internes entre cœur et surface. - Le revenu : qui élimine les tensions internes. - Le recuit: qui permet de retrouver les caractéristiques de l acier avant traitement. LA TMP La trempe est un procédé de traitement thermique de durcissement masse Définition : cycle thermique que subit la pièce, consistant en un chauffage, puis un refroidissement rapide. 3 phases : a) chauffage pour atteindre la température d austénitisation. (transformation de l acier en austénite par passage du Fer α au Fer γ). b) le maintien à température dissout les carbures dans l austénite. Le carbone va s incérer au centre des mailles du Fer γ, ), durée: 1min/mm d épaisseur de pièce. c) le refroidissement rapide (l eau, l huile ou l air) évite la formation de la perlite (constituant obtenu par la croissance de lamelles de cémentite alternées avec des lamelles de ferrite en cas de refroidissement lent). Le carbone reste ainsi en solution forcée dans le Fer α, ce qui confère beaucoup de dureté à ce nouveau constituant appelé «MATNSIT». Température d austénitisation du matériau T M P A T U Diagramme d équilibre Fer-Carbonne a b c TMPS Température d austénitisation : elle est donnée ou est à définir graphiquement sur le diagramme d équilibre Fer-Carbonne. xemple : pour du C40 Les traitements thermiques de masse 1 / 5

2 L VNU Le revenu est un procédé de traitement thermique d adoucissement de masse. Après les étapes de mise en forme à froid, le métal contient un grand nombre de défauts cristallins ponctuels qui lui confère une résistance mécanique augmentée. n même temps la ductilité du matériau est réduite. Pour regagner cette ductilité, on utilise le revenu. Le evenu est effectué systématiquement après la trempe. a) -chauffage à 200 mini pour éliminer les tensions internes dues au refroidissement brutal de la périphérie de la pièce sur le cœur dilaté. La contraction brutale de la périphérie, lors de la trempe, engendre des tensions entre le cœur et la périphérie. - chauffage entre 200 et 600 pour rechercher une valeur de caractéristique mécanique précise. b) - maintien à température pendant une heure mini pour permettre l élimination des tensions dans toute la masse. c) - refroidissement lent pour éviter la formation de nouvelles contraintes ou tensions internes. a b c Pour connaître la température de revenu en fonction des caractéristiques désirées, il faut se référer à des abaques ou diagrammes. Il faut choisir le diagramme en fonction de la matière de la pièce. Les traitements thermiques de masse 2 / 5

3 xemple : voici le Diagramme de revenu du C40 C40 (XC38) Caractéristiques mécaniques après trempe à l eau à 850 m MPa e MPa 1800 A% KCU daj/cm 2 36 Caractéristique demandée: e=700 à 800Mpa Déterminer graphiquement la température à appliquer à la pièce pour avoir les caractéristiques attendues Température de revenu = A% KCU Diagramme de revenu 0 L CUIT L intérêt d effectuer un recuit est de mettre l acier dans une certaine structure pour permettre l usinage ou la mise en forme par déformation plastique ou de régénérer la structure. Définition : cycle thermique que subit la pièce, consistant en un chauffage entre 700 et 1000, puis d un maintien à température, suivi d un refroidissement lent. Les traitements thermiques de masse 3 / 5

4 Application xemple de Traitement Thermique pour une bride en C40 de longueur =120mm, et d épaisseur =20mm. Caractéristique demandée: e=700 à 800Mpa Sachant que la trempe ce fera dans un four et qu il faut compter 45 minute pour que la pièce arrive a la température désiré 1) etrouver les différentes valeurs définie précédemment et tracer le diagramme de la trempe suivie d un revenu en graduant et en indiquant les axes 2) Indiquer les différentes zones du diagramme, et expliquer ce qui s y passe. 3) Trouver la valeur de la résilience après le revenu. 1) Les traitements thermiques de masse 4 / 5

5 2) 3) Les points à retenir : Les traitements thermiques de masse 5 / 5