Les traitements

thermiques des aciers

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 Sommaire :
I. Introduction
II. Diagramme Fer-Carbone
III. Les traitements thermiques
I. Trempe
II. Revenu
III. Recuit
IV. Maturation
IV.Autres traitements de surfaces
I. Nitruration
II. Anodisation
III. Galvanisation
V.Conclusion

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I. Introduction L’ACIER
II. Diagramme Fer- alliage métallique constitué de deux éléments, le
Carbone
Fer et le Carbone principalement.
III. Les traitements
thermiques fer acier fonte diamant
I. Trempe
0% 1% 4% 100%
II. Revenu Matériaux métalliques
III. Recuit Ferreux.
IV. Maturation
IV. Autres
ACIER FONTE
traitements de Fer + 2 à 6,7% de Carbone
Fer + 0,08 à 2% de Carbone
surfaces
I. Nitruration Aciers non alliés:
II. Anodisation d’usage général (construction)
III. Galvanisation les aciers non-alliés spéciaux: pour traitements thermiques,
soudables, forgeables, …
V. Conclusion
Aciers faiblement alliés: c’ est-à- dire des aciers à haute dureté :
outils, les ressorts, les roulements, …
Aciers fortement alliés:
les aciers inoxydables, les aciers rapides, pour les outils à forte
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vitesse de coupe : forets, …
I. Introduction  Processus de fabrication :
II. Diagramme Fer-  minerai de fer + coke ( ≈ carbone quasiment pur issu de
Carbone
la houille) portés à haute T° = fonte.
III. Les traitements
 fonte + oxygène insufflé = acier « sauvage ».
thermiques
 épuration pour obtenir un acier convenable.
I. Trempe
II. Revenu  Présence ou non d’éléments comme le
III. Recuit manganèse, le chrome, le nickel, … Lors de l’affinage.
IV. Maturation
IV. Autres
- Chrome + Nickel acier inoxydable
traitements de
surfaces - Silicium + Manganèse acier "élastique" (ressorts)
I. Nitruration - Tungstène + Cobalt acier "rapide" (outils pour un travail rapide)
II. Anodisation - Taux de carbone faible acier déformable
III. Galvanisation - Taux de carbone élevé acier très résistant

V. Conclusion

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I. Introduction  Chaque alliage présente des caractéristiques
II. Diagramme Fer- propres selon la plus ou moins grande
Carbone contenance d’un élément.
III. Les traitements
thermiques
I. Trempe  Ces alliages permettent d’influencer sur les
II. Revenu propriétés mécaniques propres à l’acier en
III. Recuit
termes de dureté, d’ élasticité, de résistance
IV. Maturation
aux chocs, …
IV. Autres
traitements de
surfaces
I. Nitruration
II. Anodisation
III. Galvanisation
V. Conclusion

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I. Introduction
II. Diagramme
Fer-Carbone
III. Les
traitements
thermiques
I. Trempe
II. Revenu
III. Recuit
IV. Maturation
IV. Autres
traitements de
surfaces
I. Nitruration
II.
Anodisatio
n
III. Galvanisati
on
V. Conclusion

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I. Introduction Traitement thermique :
II. Diagramme Fer-
Carbone modifie la structure interne d’un
III. Les traitements
thermiques
acier, influençant les propriétés
I. Trempe mécaniques et certaine propriétés
II. Revenu physiques et chimiques.
III. Recuit
IV. Maturation
 But : conférer aux produits métalliques les
IV. Autres
traitements de propriétés nécessaires pour leurs
surfaces transformation, leurs mises en œuvre ou leurs
I. Nitruration
utilisation.
II. Anodisation
III. Galvanisation
V. Conclusion  Procédé métallurgique fondamental !

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I. Introduction La trempe :
II. Diagramme Fer-
Carbone  Consiste à chauffer l’acier
III. Les traitements à une température
thermiques légèrement supérieure à
I. Trempe la température de
transformation et à
II. Revenu
refroidir celui-ci très
III. Recuit rapidement. La trempe
IV. Maturation peut suivant la
IV. Autres composition de l’acier
traitements de s’effectuer à l’air, dans
surfaces l’huile, …
I. Nitruration
II. Anodisation  Nécessité : augmenter la
III. Galvanisation dureté et la résistance de
V. Conclusion l’acier, ainsi que de
conserver à froid la
structure obtenue à haute
T°.
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I. Introduction Le revenu :
II. Diagramme Fer-
Carbone  se pratique après une
III. Les traitements trempe. La méthode
thermiques consiste à chauffer la
I. Trempe pièce à une température
II. Revenu
inférieure à celle de la
trempe, température
III. Recuit déterminée en fonction du
IV. Maturation type de matériau, et de
IV. Autres refroidir cette pièce plus
traitements de ou moins lentement.
surfaces
I. Nitruration  Nécessité : perdre
II. Anodisation graduellement la dureté et
III. Galvanisation la fragilité acquises par
trempe: atténuation en
V. Conclusion
partie ou en totalité des
effets de la trempe.

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I. Introduction Le recuit :
II. Diagramme Fer-
Carbone
III. Les traitements
consiste à réchauffer un
thermiques acier jusqu’ à sa T° de
I. Trempe transformation la plus
II. Revenu élevée et le laisser
III. Recuit
refroidir lentement.
IV. Maturation
IV. Autres
traitements de  Nécessité : permettre à
surfaces
l’ acier de reprendre son
I. Nitruration
II. Anodisation
état stable d’avant un
III. Galvanisation traitement thermique ou
V. Conclusion mécanique.

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I. Introduction Maturation :
II. Diagramme Fer-
Carbone  consiste en un chauffage modéré
III. Les traitements de l’ acier permettant de donner de la mobilité
thermiques
I. Trempe aux atomes et ainsi de créer des précipités
II. Revenu dans l’acier.
III. Recuit
IV. Maturation  Nécessité : provoquer un durcissement
IV. Autres structural sur des aciers à haute limite
traitements de
surfaces élastique.
I. Nitruration
II. Anodisation
III. Galvanisation
V. Conclusion

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I. Introduction Autres Traitements de surfaces :
II. Diagramme Fer-
Carbone
Opération mécanique, chimique,
III. Les traitements
thermiques électrochimique ou physique, modifie l'aspect de
I. Trempe la surface des matériaux,
II. Revenu
III. Recuit
 But :Améliorer leurs propriétés mécaniques :
IV. Maturation
IV. Autres dureté, frottement, résistance à l’usure,
traitements de résistance à la corrosion.
surfaces
I. Nitruration
II. Anodisation
III. Galvanisation
V. Conclusion

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 Nitruration :
I. Introduction
consistant à faire absorber de l’ azote à certains
II. Diagramme Fer-
Carbone
aciers. Dans un four chauffé, les aciers sont en
contact avec un gaz d’ ammoniac. Après
III. Les traitements
thermiques absorption de l’ azote contenu dans le gaz, un
I. Trempe durcissement se crée en surface de l’ acier.
II. Revenu
III. Recuit  Nécessité : créer une couche de faible
IV. Maturation épaisseur de fer-azote afin d’obtenir un
IV. Autres durcissement périphérique de l’ acier sans
traitements de modifier les couches inférieures de l’ acier.
surfaces
I. Nitruration
II. Anodisation
III. Galvanisation
V. Conclusion

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 Anodisation :
I. Introduction
II. Diagramme Fer-  traitement de surface qui permet de protéger ou de décorer
Carbone une pièce en métal. L'opération consiste en une succession
III. Les traitements de bains suivis de rinçage.
thermiques
I. Trempe  Principe de l’ oxydo-réduction !
II. Revenu
III. Recuit  Nécessité : octroie aux matériaux une meilleure
IV. Maturation
résistance à l'usure, à la corrosion et à la chaleur, en
fonction de l’épaisseur de la couche déposée.
IV. Autres
traitements de
surfaces
I. Nitruration
II. Anodisation
III. Galvanisation
V. Conclusion

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I. Introduction Galvanisation :
II. Diagramme Fer-
Carbone
III. Les traitements principe consistant à recouvrir l’ acier d’ une
thermiques couche de zinc protectrice. Plusieurs méthodes
I. Trempe
sont possibles : oxydo-réduction, bain, dépôt de
II. Revenu
III. Recuit
poudre de zinc chaude, projection de zinc fondu
IV. Maturation au pistolet.
IV. Autres
traitements de  Nécessité : protéger l’ acier contre la
surfaces
I. Nitruration corrosion.
II. Anodisation
III. Galvanisation
V. Conclusion

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I. Introduction
II. Diagramme Fer- Conclusion
Carbone
III. Les traitements
Les traitements thermiques constituent
thermiques une étape essentielle de la conception
I. Trempe
d'une pièce.
II. Revenu
III. Recuit Ils répondent à l'ensemble des
IV. Maturation propriétés exigées par les conditions
IV. Autres d'utilisation.
traitements de
surfaces Concerne tout les domaines industriels:
I. Nitruration automobile, aéronautique,
II. Anodisation
métallurgique…
III. Galvanisation
V. Conclusion

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