Présentation les traitements thermiques

Faculté de Génie Mécanique
Département de Génie Mécanique
Thème :
Traitements thermiques
Présenté par :
BOURI Ismail
Option : Analyse des structures biomécaniques
Encadré par:
BOUALEM.

04/07/2011 3BOURI.I 3 2011/2012
Un traitement thermique, pour quoi faire ?
Les paramètres principaux des traitements thermiques
Classification des traitements thermiques
Conclusion
Généralités sur les traitements thermiques
PLAN DE TRAVAIL
Les principaux traitements thermiques

BOURI.I 4 2011/2012
Les traitements thermiques confèrent aux produits
métalliques les propriétés nécessaires pour leur
transformation, leur mise en œuvre ou leur utilisation : ils
constituent donc une opération métallurgique fondamentale.
Ces traitements s’appliquent aux métaux et alliages à l’état
solide ; ils comprennent essentiellement un maintien à une
température déterminée suivi d’un retour à la température
ambiante.

04/07/2011 5BOURI.I 5 2011/2012
Conclusion

BOURI.I 6 2011/2012
Les opérations de traitement thermique sont destinées à modifier les
caractéristiques des matériaux métalliques.
Elles agissent principalement sur :
•La dureté ;
•La résistance à la rupture ;
Elles ont aussi un effet sur :
•Les propriétés tribologiques (frottement) ;
•La résistance à la corrosion ;
•Les propriétés magnétiques ;
•La stabilité dimensionnelle.
•La résilience ou la ductilité.

04/07/2011 7BOURI.I 7 2011 /2012
Conclusion

SALAH.A & BOURI.I 12 04/07/2011BOURI.I 8 2011/2012
Les paramètres principaux des traitements thermiques sont : la
température maximale, la durée de maintien à cette
température, la loi de refroidissement et la nature du milieu ou
des milieux successifs (atmosphères, bains de sels, etc.).
Les valeurs de ces paramètres sont déterminées par la nature
des produits à traiter (composition chimique, état structural et
masse) ainsi que par les caractéristiques recherchées.
La figure suivant représente le diagramme de base d’un
traitement thermique.

BOURI.I 9 2011/2012
Température
Temps
Montée en
température
Maintien
Refroidissement
Figure -Diagramme de base d’un traitement thermique

04/07/2011 10BOURI.I 10 2011/2012
Conclusion

BOURI.I 11 2011/2012
Ils se classent selon qu’ils ont :
• Pour effet de modifier en profondeur les propriétés du
matériau dans toute la section ou toute la masse du produit
traité : traitement dans la masse ;
• Pour effet de modifier superficiellement les propriétés du
matériau sur une profondeur limitée : traitement superficiels ou
traitement thermiques de surface.
La Figure suivant montre les classifications des traitements
thermiques :

BOURI.I 12 2011/2012
Nitruration
Traitements thermiques
Traitement dans la masse
Diffusion de
non métaux
Trempe après
chauffage
superficiel
Thermochimiques
Traitement superficiels
Diffusion de
métaux Induction
Chalumeau
Chromisation
Shérardisation
Autres
Haute énergie
Laser
Faisceau d’électrons
Cémentation
Carbonitruration
Sulfonitro-
carburation
Nitrocarburation
Recuit
Normalisation
Trempe
Revenu
Mise en solution
(Hypertrempe)

SALAH.A & BOURI.I 13 04/07/201104/07/2011 13BOURI.I 13 2011/2012
Conclusion

BOURI.I 14 2011/2012
La trempe
La trempe est un traitement thermique qui comprend:
- le chauffage du métal à une température supérieure au
point de transformation.
- le maintien en température pour permettre aux
transformations internes de se produire dans toute la
masse.
- le refroidissement rapide a lieu par immersion des
pièces dans un fluide.

BOURI.I 15 2011/2012
Modification des caractéristiques
On admet que:
- La résistance à la rupture (Rr)e a augmenté;
- La contrainte de limite élastique (Re) a augmenté;
- La dureté HB a augmenté;
- l’allongement A % a diminué;
-La résilience K a diminué.
Exemple
Désignation Etat (Rr)e
N/mm2
(Re)
N/mm2
HB
(N/mm2)
A% K
(j/cm2)
Acier doux
0.10 à 0.14%de C
-naturel
-trempé à l’eau
370
500
300
350
1080
1460
38
32
340
320
Acier demi-dur
0.4 à 0.5%de C
-naturel
-trempé à l’eau
650
1900
400
1600
1900
5600
18
2
120
10

BOURI.I 16 2011/2012
Le revenu
Le revenu est un traitement thermique qui ne
s’applique qu’aux métaux préalablement trempés.
Le revenu a pour but de diminuer les effets de la
trempe. Il supprime les tentions internes, en partie
responsables de la fragilité de l’acier trempé, en
diminuant très peu la dureté.

BOURI.I 17 2011/2012
Les caractéristiques des aciers trempés soumis à un revenu sont
généralement modifiées comme suit:
- La résistance à la rupture diminue.
- La dureté diminue.
- La résilience augmente.
- L’allongement augmente.

BOURI.I 18 2011/2012
Le recuit
Le recuit est un traitement thermique qui consiste en un chauffage des pièces à
une température supérieure au point de transformation, suivi d’un
refroidissement lent. Il a pour but de :
- Supprimer les effet de la trempe: recuit d’adoucissement .
- Régénérer le métal surchauffé, en lui donnant une texture à grains fins
caractérisant une amélioration des propriétés mécaniques: recuit de régénération
- Supprimer l’écrouissage résultant d’un travail mécanique à froid: recuit de
normalisation.
Le métal devient donc plus malléable et résiste mieux aux efforts brusques ou
alternés et aux chocs.

BOURI.I 19 2011/2012
Les caractéristiques des métaux varient dans le même sens pour
le recuit et pour le revenue.
- La résistance à la rupture diminue.
- La dureté diminue.
- La résilience augmente.
- L’allongement A % augmente.

BOURI.I 20 2011/2012
Etat du métal (Rr)e N/mm2
A % K (j/cm2)
Naturel (brut de laminage) 570 20 220
Etiré (fortement écroui) 650 10 100
Trempé à l’eau 1500 2 40
Recuit 500 26 280
Considérons un acier demi-dur à 0.4 % de carbone.il
présente suivant son état les caractéristiques données par
le tableau suivant:
On peut constater l’influence du recuit sur des
produits laminés (légèrement écrouis).étirés
(fortement écrouis).

04/07/2011 21BOURI.I 21 2011/2012
Conclusion

Conclusion
BOURI.I 22 2011/2012
Le traitement thermique est un moyen de fabriquer
des caractéristiques mécanique.
Il optimise l’emploie d’un matériau et constitue une
solution de renforcement des pièces mécaniques.
Il constitue la valeur ajouté à la mécanique .

Merci pour votre attention
BOURI.I 23 2011/2012

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