Matériaux & Procédés
Le traitement par le froid (ou traitement cryogénique) consiste à refroidir les pièces mécaniques en dessous de la température ambiante après un traitement thermique de trempe. La température de maintien se situe entre 0°C et -150°C (le plus souvent entre -80 et -100°C pour les aciers ).
Les métaux posent des défis particuliers en termes de propriétés d’adhérence. Leurs surfaces sont affectées par les résidus d’hydrocarbures, les produits chimiques et l’oxydation. Dans l’industrie, ils sont souvent utilisés comme support sur lequel on vient coller un matériau polymère. Pour optimiser leur assemblage, un indicateur souvent utilisé pour juger de la facilité ou de la difficulté d’adhérer à une surface est la mesure de l’énergie de surface.
Le CETIM a entrepris une étude sur la carbonitruration basse pression à haute teneur en austénite résiduelle pour vérifier les résultats prometteurs obtenues par d’autres équipes pour des applications mécaniques où de hautes performances sont recherchées. Le traitement de carbonitruration basse pression a été conçu et réalisé par l’IRT M2P. La structure métallographique et les caractéristiques mécaniques ont été déterminées au CETIM par une série de tests comprenant les techniques classiques de métallographie, d’essais de traction, de dureté et de fatigue ou encore la diffraction X, mais aussi des moyens d’investigation plus innovants tels l’analyse EBSD, le microscope électronique à transmission ou l’indentation instrumentée et la nanoindentation. Des tests de fatigue et d’endommagement réalisés par ASCOMETAL, montrent une amélioration de ces caractéristiques. Les bons résultats obtenus laissent entrevoir des possibilités intéressantes d’applications dans le domaine des engrenages et des roulements.
Après avoir étudié les particularités métallurgiques des aciers à outil pour travail à froid (numéro 395, mai 2009), nous nous intéressons dans cette seconde partie à celles des aciers à outil pour travail à chaud.
Aciers spéciaux, les aciers à outils doivent présenter une dureté et une ténacité élevées. Les aciers à outils pour travail à froid, ceux pour travail à chaud ou encore les aciers à outils rapides ont chacun leurs particularités métallurgiques propres. Nous nous intéresserons pour commencer à celles des aciers à outils pour travail à froid.
L’Agence européenne des produits chimiques (ECHA) préconise une interdiction européenne des PFAS basée sur REACh, qui entrerait probablement en vigueur dès 2027 pour des segments industriels spécifiques. Entre-temps, aux États-Unis, l’Agence de protection de l’environnement (EPA) examine activement les PFAS et propose des réglementations visant spécifiquement la contamination de l’eau. Bien qu’une interdiction totale ne soit pas attendue aux États-Unis, les chaînes d’approvisionnement mondiales seront affectées par la mise en œuvre des réglementations REACh.
Les progrès dans le domaine de la métallurgie et du traitement thermique des alliages métalliques et autres procédés ont conduit au développement de nouvelles technologies, parmi lesquelles les fours à pot SOLO Swiss avec transferts automatiques. Ces équipements représentent une évolution significative au regard des méthodes traditionnelles en assurant le contrôle des processus de traitement.
La cémentation est un traitement thermochimique qui vise à augmenter la dureté superficielle en diffusant du carbone dans la pièce traitée et en la trempant. Leur résistance à l’usure par frottement, aux impacts et à la fatigue est alors améliorée. Selon l’application, la profondeur efficace de cémentation doit être adaptée. Les pièces de grande taille soumises à de fortes charges, telles que dans l’industrie minière ou les éoliennes, sont soumises à de fortes pressions de contact. Par conséquent, elles nécessitent des profondeurs de cémentation supérieures à la profondeur affectée par ces pressions de contact.
Ce troisième et dernier volet, d’une série consacrée à ce procédé, traite des propriétés et classes d’application du procédé. La projection dynamique par gaz froid s’utilise, de plus en plus, dans de nombreux secteurs de l’industrie, grâce à sa capacité à déposer des poudres, le plus souvent métalliques, à haute vitesse (largement supersonique, en général), pour former des revêtements.
Un nouvel appareil de mesure de précision permet des essais C-body en moins de 180 secondes. Cela a été rendu possible grâce à un inhibiteur pour les processus de décapage développé avec l’aide d’un nouveau banc d’essai.