Matériaux & Procédés
Cette nouvelle rubrique a pour ambition de faire un tour d’horizons des aspects métallurgiques des traitements thermiques des aciers. Une série d’articles sera proposé au fil des numéros. Tous ont pour but de montrer ce que la métallurgie apporte aux traitements thermiques des aciers.
L’IRT M2P et ses partenaires du secteur automobile ont mené des travaux de développement de procédés de renforcement superficiel pour des composants de transmission de puissance dans le cadre du projet TRANSFUGE (2018-2024). L’un des axes de développement majeur de ce projet porte sur la technologie de trempe par induction bi-fréquence simultanée en substitution des procédés thermochimiques comme la cémentation pour des réductions significatives des coûts, des variabilités process et de l’impact environnemental.
En raison de l'évolution des conditions écologiques et économiques, la neutralité carbone prend également de plus en plus d'importance dans le domaine du traitement thermique. D'une part, le processus et le concept de traitement thermique doivent être examinés de manière critique. D'autre part, des réponses concrètes doivent être apportées en ce qui concerne la technologie des installations. Cet article examinera les points centraux que sont les systèmes de chauffe, l'utilisation de la chaleur résiduelle et l'aspect du gaz de procédé.
Avant d’aborder la question de la propreté inclusionnaire dans les aciers, il est intéressant rappeler la définition d’une inclusion donnée par René Castro du Centre d'Etudes Supérieures de la Sidérurgie (C.E.S.S.I.D.) de Metz et repris dans l’article des techniques de l’ingénieur M220 intitulé « Inclusions non métalliques dans l’acier » : « Les inclusions sont des éléments de structure constitués par des combinaisons plus ou moins complexes entre un ou plusieurs métaux et ou plusieurs métalloïdes, le plus souvent l’oxygène et le soufre, mais également l’azote, le phosphore, (…) et ayant dans le métal une solubilité nulle ou très faible à l’état solide. Elles sont (…) sous forme d’éléments isolés ou en association, de dimensions dépassant rarement une fraction du millimètre, et la densité de répartition est plus ou moins irrégulière et très inférieure à celle des éléments de structure usuels du métal. »
En raison de l'évolution des conditions écologiques et économiques, la neutralité carbone prend également de plus en plus d'importance dans le domaine du traitement thermique. D'une part, le processus et le concept de traitement thermique doivent être examinés de manière critique. D'autre part, des réponses concrètes doivent être apportées en ce qui concerne la technologie des installations. Cet article examinera les points centraux que sont les systèmes de chauffe, l'utilisation de la chaleur résiduelle et l'aspect du gaz de procédé.
Les principaux défauts et anomalies connus lors d’un durcissement par trempe après chauffage par induction des aciers et des fontes ont été décrits dans le cadre du dossier consacré à l’induction du dernier numéro. Reste à présenter les facteurs d’influence possibles sur l’apparition de ces défauts.
La fabrication additive hybride combine extrusion de polymères chargés et usinage en état vert. Elle constitue une voie prometteuse pour la production de pièces métalliques et céramiques complexes. Cet article présente le développement d’une chaîne de fabrication intégrée, en mettant en lumière les verrous techniques rencontrés, les solutions apportées, ainsi que les gains obtenus.
La réglementation des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE) a connu, ces dernières années, un renforcement marqué de ses prescriptions, en particulier pour les activités de nettoyage, dégraissage et traitement de surface. Après la réforme de 2019 qui a modifié les régimes d’enregistrement et d’autorisation, l’arrêté du 20 avril 2023 introduit de nouvelles obligations ciblant le risque incendie : contrôles électriques renforcés, dispositifs automatiques de détection et d’extinction, prescriptions constructives spécifiques et suivi documentaire accru. Pour les exploitants, elles impliquent non seulement une mise en conformité technique, mais aussi un suivi rigoureux du classement ICPE et une gestion opérationnelle renforcée des risques.
Le procédé LiCS Coating® (Liquid Chemical Suspension Coating), développé pour les surfaces complexes (cavités internes de petites tailles et de géométries élaborées), par AML Innovation, ouvre de nouvelles perspectives pour le post-traitement des pièces métalliques issues de fabrication additive. Par l’application d’une suspension métallique suivie d’un cycle thermique, il permet de réduire la rugosité, de piéger les particules détachables, de fonctionnaliser les surfaces et d’assurer l’étanchéité de canaux internes. Cet article présente les principes, performances et limites de ce procédé, en le comparant aux techniques traditionnelles de métallisation, avec un focus sur ses applications potentielles en aéronautique, spatial et défense.
Le titane, incontournable dans les secteurs aéronautique, maritime et biomédical, nécessite des traitements de surface adaptés pour optimiser ses performances. Ces traitements consistent le plus souvent en une anodisation précédée d’un décapage à l’acide fluorhydrique, produit particulièrement dangereux d’utilisation. Ce travail propose une alternative au décapage à l’acide fluorhydrique : le décapage à l’acide sulfurique concentré (H2SO4 70 %). L’étude évalue l’efficacité de ce procédé en conditions variées tout en surveillant un enjeu crucial : l’hydruration du titane qui pourrait compromettre l’intégrité du matériau.