La carbonitruration :qu'est-ce que c'est et comment elle durcit la surface des pièces

Les pièces soumises à des processus d'usinage de précision et de moulage de précision peuvent subir un affaiblissement de leurs surfaces extérieures en raison des processus d'usinage. Les pièces en acier faiblement allié et en acier au carbone peuvent ne pas être assez solides pour supporter l'usure constante qui se produira une fois mises en service. Pour fournir une surface plus dure et donner aux métaux des propriétés mécaniques plus avantageuses, telles que la résistance, la résistance à la température, la ductilité et la dureté de surface, les pièces subiront un processus de traitement thermique.

Il existe de nombreux procédés de traitement thermique. L'un de ces processus est appelé carbonitruration, qui est considéré comme un processus de cémentation. La cémentation consiste à ajouter des produits chimiques à la pièce qui subit des températures élevées dans une chambre étanche. Le « boîtier » de la pièce, qui est la surface extérieure, subit le traitement de cémentation. La profondeur de la cémentation dans la pièce dépendra de divers facteurs, tels que la température de trempe, le taux de trempe, la trempabilité du métal, les dimensions du composant et la profondeur de carbonitruration.

Carbonitruration

La carbonitruration est un processus de durcissement austénitique utilisé pour que les métaux modifient leurs microstructures cristallines afin qu'ils obtiennent certaines qualités positives. Lorsque les métaux sont considérés comme austénitiques, ils ne durcissent pas lorsqu'ils sont soumis à la chaleur seule. Des produits chimiques, dans ce cas du carbone et de l'azote provenant de l'ammoniac ajouté, doivent également être introduits dans un processus thermochimique. Ces produits chimiques pénètrent dans la microstructure à la surface de la pièce, la modifiant et la déformant à mesure que le boîtier devient plus ductile, durable et plus dur.

Processus

Le processus commence en prenant la pièce en acier à faible teneur en carbone ou en acier faiblement allié et en la chauffant jusqu'à atteindre une plage de température d'environ 1500 ° F (850 ° C). L'azote et le carbone sont placés dans la chambre étanche au fur et à mesure qu'ils se diffusent dans les couches superficielles de la pièce. La pièce est ensuite trempée dans l'huile. Ce processus durcit le métal, augmentant sa résistance à l'usure. Les profondeurs de carbonitruration des pièces peuvent atteindre environ 0,1 mm à 0,75 mm.

Applications

Le processus de carbonitruration est idéal pour les métaux moins chers qui nécessitent que leurs couches de surface soient traitées thermiquement pour aider à rendre le métal plus durable et plus résistant. Les pièces en acier à faible teneur en carbone et à faible trempabilité peuvent tirer un large éventail d'avantages de ce processus. Les pièces courantes susceptibles de passer par la carbonitruration incluent :

• pistons
• attaches
• épingles
• engrenages
• arbres
• dents d'engrenage
• meurt
• outils
• leviers

Pour déterminer si la pièce doit subir une carbonitruration, le métal utilisé, les spécifications de la pièce et la manière dont la pièce est utilisée dans l'application doivent être pris en considération.

Avantages de la carbonitruration

La carbonitruration ajoute des propriétés de résistance à l'usure aux petites pièces. Le processus consiste à modifier la microstructure de la couche de surface au lieu d'ajouter un revêtement extérieur qui peut s'user en raison des processus abrasifs d'autres pièces métalliques. Ainsi, la pièce n'aura pas à être constamment recouverte d'un revêtement extérieur pour la protéger lors d'une utilisation quotidienne. Ce processus peut également être utilisé pour les pièces simples et complexes.

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