Améliorer les pièces de fonderie de précision : traitement thermique de précision pour performances supérieures

Bien que les pièces de fonderie de précision nécessitent généralement peu ou pas d'usinage, elles doivent souvent subir un traitement thermique. Le chauffage et le refroidissement contrôlés libèrent les contraintes internes, optimisent les propriétés mécaniques et modifient la dureté superficielle pour améliorer durabilité et performance.

Impro maintient une vaste gamme de capacités de traitement thermique pour conférer les propriétés requises aux pièces issues de la fonderie de précision. Voici un aperçu de ce que fait le traitement thermique, pourquoi il est utilisé et les capacités qu'Impro offre.

Moulage et solidification du métal

Dès qu'il est versé dans la coquille céramique ou le moule, le métal en fusion commence à refroidir. En passant du liquide au solide, des cristaux ou grains se forment et croissent dans le métal. La vitesse de formation des grains dépend largement du taux de refroidissement. Le métal au contact de la coquille céramique refroidit le plus vite, tandis que celui au cœur de la pièce solidifie en dernier. Le préchauffage du moule ralentit la solidification, permettant la formation de grains plus gros.

Ce refroidissement progressif crée une structure où dureté et ténacité varient dans la pièce. De plus, la contraction crée des contraintes internes qui déforment la pièce par rapport à la géométrie prévue. Ces caractéristiques indésirables sont corrigées par le traitement thermique.

Procédés de traitement thermique

Le traitement thermique consiste à porter la pièce à une température prédéfinie, la maintenir le temps que les changements métallurgiques s'opèrent, puis la refroidir à un taux contrôlé. Les divers procédés sont définis principalement par la température de pointe ou de maintien, la durée de maintien et le taux de refroidissement. Certains procédés se font sous vide ou atmosphère contrôlée.

Les métaux couramment coulés en fonderie de précision sont l'aluminium, l'acier et les superalliages à base de nickel. Leurs compositions différentes impliquent différents traitements thermiques.

Les alliages d'aluminium peuvent subir un revenu pour modifier dureté et ductilité et améliorer l'usinabilité. Les procédés les plus courants sont T4, T6 et T61, chacun apportant une forme de vieillissement accéléré.

Les aciers faiblement alliés et superalliages de fonderie de précision subissent souvent un ou plusieurs des traitements suivants :

• Homogénéisation : la pièce est maintenue à une température assez élevée pour laisser les éléments d'alliage diffuser dans tout le corps
• Traitement de solution et revenu de précipitation : similaire à l'homogénéisation mais à une température augmentant la dureté globale
• Égalisation/détente des contraintes : la pièce est chauffée sous la température de recristallisation et maintenue pour libérer les contraintes internes
• Durcissement de surface : procédés courants : nitruration gazeuse et carbonitruration, en atmosphères contrôlées pour augmenter la dureté superficielle
• Revenu/recuit : plus souvent appliqué aux métaux écrouis qu'aux pièces de fonderie, mais peut abaisser la dureté et favoriser la recristallisation

Capacités de traitement thermique pour fonderie de précision chez Impro

Nous exploitons une ligne de traitement thermique automatisée et polyvalente capable de :

• Cémentation
• Restauration du carbone
• Normalisation
• Carbonitruration
• Revenu d'aciers faiblement alliés

Nous pouvons aussi traiter thermiquement l'aluminium et disposons de fours pour traitement sous vide, nitruration gazeuse, recuit et détente des contraintes.

Une alternative au traitement en four est le chauffage par induction. La pièce est placée dans une bobine d'induction et chauffée/refroidie selon les besoins. L'induction sert au durcissement et à l'adoucissement. Elle est particulièrement utile pour les pièces coulées où elle permet une modification locale de la résistance, dureté et ductilité.

Discutez des avantages et options de traitement thermique avec nous

La fonderie de précision produit des pièces près du net-shape nécessitant peu ou pas d'usinage. Cependant, elles n'ont pas toujours toutes les propriétés mécaniques requises.

Le traitement thermique permet de modifier les propriétés de surface et de volume sans changer les dimensions. En guichet unique, Impro réalise une vaste gamme de traitements thermiques pour répondre aux besoins et attentes de ses clients. Contactez-nous pour en savoir plus.