restrictions: Taille maximale de la pièce : ø 1100 x 2000 mm jusqu'à TT
Définition
Au cours des opérations de nitruration et de nitruration gazeuse, la couche superficielle d'une pièce est enrichie en azote. En cas d’une diffusion supplémentaire de carbone, on parle de nitrocarburation.
Pour améliorer la résistance à la corrosion, la surface nitrurée peut être soumise additionnellement à une oxydation dirigée. Ce procédé est appelé oxynitruration. La surface des pièces oxinitrurée devient selon le matériau gris foncé à noir.
Procédé
Les températures de traitement lors de la nitruration vont de 480 à 580°C. Ce traitement provoque en fonction de la matière, une dureté de surface jusqu'à 1250 HV.
Dans la nitruration on distingue des procédures différentes selon le milieu de diffusion:
- La diffusion d’azote
- Nitruration gazeuse
- La diffusion d’azote et de carbone
- Nitrocarburation gazeuse
- Nitrocarburation dans un bain de sels
Pour toutes les procédures s’appliquent les conditions suivantes :
- Plus le temps de nitruration est long, plus la profondeur de nitruration augmente (HDN). Plus la température est augmentée, plus l’azote peut pénétrer en profondeur tout en conservant la même duré de la procédure. En général, toutefois, la dureté propre de la couche nitrurée diminue avec l’augmentation de la température de traitement.
- L'effet d'augmentation de la dureté au cours de la nitruration n'est pas atteint par une opération de durcissement classique, mais repose sur la formation de nitrures de fer et de nitrures spéciaux dans la couche périphérique de la pièce à usiner.
- La nitruration est caractérisée par des températures de traitement relativement basses de 580°C au maximum. Pour cette raison, il n'y a pas de transformation de structure comme c’est le cas dans le durcissement par exemple. Ceci explique, pourquoi les déformations et variations dimensionnelles sont si bas comparées aux processus classique de durcissement.
- Au cours de la nitruration, des profondeurs de nitruration de quelques dixièmes de millimètres sont atteints (selon le matériau). Des nitrures spéciaux ont une haute dureté. La dureté la plus élevée ont des nitrures d'aluminium, ce qui est souvent la raison pour laquelle on ajoute des alliages d’aluminium aux aciers de nitruration.
La couche de nitruration est en trois parties. La zone extérieure comprend une couche de liaison, qui est presque entièrement constitué de Fe-nitrures en ayant une épaisseur d'environ 5 à 20 µm. Elle apparaît dans la préparation métallographique comme une "couche blanche", car elle est difficile à graver.
En dessous de la couche de liaison est une couche de précipitation qui supporte la couche de liaison. A cet endroit se trouvent des nitrures spéciaux qui provoquent l’augmentation de la dureté. La profondeur de la couche de précipitation est en corrélation avec l’épaisseur de la couche de liaison. La couche la plus basse est la couche de diffusion. Celle-ci supporte les deux couches supérieures. La couche de diffusion peut atteindre une épaisseur de quelques dixièmes de millimètre.
Etant donné que l'augmentation de la dureté n'est pas basée sur un processus de durcissement de nitruration classique, également l'effet des éléments d'alliage est différent. En simplifiant, on peut dire que plus on utilise des éléments d’alliage pour la nitruration, plus la profondeur de nitruration diminue.
Avantages
- Surface résistante à l’usure
- Haute résistance à la température
- Faible déformation
- Bonnes propriétés de glissement
- Précision dans le traitement partiel de surface en utilisant de la pâte comme couverture
Matériaux
Les matériaux appropriés pour la nitruration gazeuse sont :
- Toutes les qualités de fonte et d’acier (pour des hautes duretés au moins avec des éléments d'alliage en aluminium et chrome)
- Des matériaux frittés à base de fer
Indications
Pour la réalisation de la nitruration gazeuse, nous avons besoin des informations suivantes:
- Désignation du matériau
- Température du traitement thermique précédent
- Profondeur de nitruration (Nht) en mm
- L'épaisseur de la couche de liaison en µm (VS)
Dans le cas d’un traitement thermique préalable, il est nécessaire de soumettre les pièces d’abord à un revenu (réchauffement maitrisé). Les températures du traitement préalable doivent être d'au moins 20°C plus élevées que celles de la nitruration. Attention ! Si cela n’est pas respecté, les pièces peuvent être endommagées.