La trempe sous vide des métaux est un procédé de traitement thermique qui augmente la dureté, la solidité et la résistance à l'usure en chauffant les métaux sous vide, puis en les refroidissant rapidement. Ce procédé diffère de la trempe normale, qui chauffe les métaux en présence d'air ou d'autres gaz. Dans cet article de blog, nous expliquerons les avantages, les applications et les méthodes de la trempe sous vide des métaux.
Avantages de la trempe sous vide des métaux
La trempe sous vide du métal présente plusieurs avantages par rapport à la trempe normale :
- Elle préserve la chimie de surface du métal, empêchant l'oxydation, la décarburation ou la contamination par l'air ou les gaz.
- Elle produit des surfaces métalliques brillantes et propres qui ne nécessitent pas de polissage ou de finition supplémentaire.
- Il permet un contrôle précis et une homogénéité de la température et de l'atmosphère pendant le chauffage et le refroidissement, ce qui garantit une qualité et des propriétés constantes et reproductibles du métal.
- Réduit la distorsion et la fissuration du métal grâce à des contraintes thermiques plus faibles et à des vitesses de refroidissement plus uniformes.
- Traitement plus rapide et plus efficace des métaux, car il n'est pas nécessaire d'appliquer des revêtements protecteurs ou de procéder à des étapes de nettoyage avant ou après la trempe.
Applications de la trempe sous vide des métaux
La trempe sous vide des métaux convient à une large gamme de métaux et d'alliages, en particulier ceux qui sont fortement alliés, inoxydables ou sensibles à l'oxydation ou à la contamination. Voici quelques exemples de métaux qui peuvent être durcis sous vide :
- Aciers à ressorts
- Aciers travaillés à froid
- Aciers trempés et revenus
- Aciers pour roulements antifriction
- Aciers finis à chaud
- Aciers à outils
- Alliages de fonte
La trempe sous vide des métaux est utilisée dans diverses industries et applications qui nécessitent des pièces métalliques solides, durables et résistantes à l'usure, par exemple :
- Industrie mécanique
- Industrie aérospatiale
- Industrie de la fabrication d'outils
- Industrie automobile
Méthodes de trempe sous vide des métaux
La trempe sous vide des métaux est réalisée dans des fours spéciaux capables de créer un environnement de vide poussé (basse pression) en utilisant une pompe à vide pour éliminer l'air d'une chambre fermée. Les pièces métalliques sont placées dans la chambre et chauffées par convection ou par rayonnement à une température élevée (jusqu'à 1 300 °C) en fonction du type et de la composition du métal. La durée du chauffage dépend également de la profondeur de durcissement souhaitée ainsi que de la taille et de la forme des pièces métalliques.
Après avoir atteint la température requise, les pièces métalliques sont rapidement refroidies par un flux de gaz inerte (généralement de l'azote) circulant dans la chambre. La vitesse de refroidissement détermine la dureté finale et la microstructure du métal. Le refroidissement peut s'effectuer de différentes manières, comme suit :
- Trempe au gaz : Le gaz circule uniformément autour des pièces métalliques à une pression élevée (jusqu'à 20 bars) et à une vitesse élevée (jusqu'à 100 m/s), créant un fort effet de refroidissement.
- Trempe à l'huile : Le gaz traverse un échangeur de chaleur qui transfère la chaleur à un bain d'huile situé à l'extérieur de la chambre. Le bain d'huile refroidit ensuite les pièces métalliques par conduction.
- Trempe gaz-huile : Le gaz traverse un échangeur de chaleur qui transfère la chaleur à un spray d'huile à l'extérieur de la chambre. L'huile pulvérisée refroidit ensuite les pièces métalliques par convection.
Dans la plupart des cas, la trempe sous vide du métal est suivie d'un revenu, un processus de réchauffage qui réduit la fragilité du métal et augmente sa ténacité. Le revenu peut également être effectué dans un four sous vide ou dans un four conventionnel avec une atmosphère de gaz inerte.
Conclusion
La trempe sous vide des métaux est un procédé de traitement thermique qui permet d'augmenter la dureté, la solidité et la résistance à l'usure en chauffant les métaux sous vide, puis en les refroidissant rapidement. Ce procédé présente de nombreux avantages par rapport à la trempe normale, tels que la préservation de la chimie de surface, la production de surfaces brillantes et propres, le contrôle précis et l'uniformité de la température et de l'atmosphère, la réduction des déformations et des fissures, et la possibilité d'un usinage plus rapide et plus efficace. La trempe sous vide des métaux convient à une variété de métaux et d'alliages fortement alliés, inoxydables ou sensibles à l'oxydation ou à la contamination. La trempe sous vide des métaux est utilisée dans diverses industries et applications qui nécessitent des pièces métalliques solides, durables et résistantes à l'usure.
Références :