Il existe dix méthodes de trempe couramment utilisées dans le processus de traitement thermique, notamment la trempe à milieu unique (eau, huile, air) ; la trempe à double milieu ; la trempe graduée à la martensite ; la méthode de trempe graduée à la martensite en dessous du point Ms ; la méthode de trempe isotherme bainitique ; la méthode de trempe composée ; la méthode de trempe isotherme de pré-refroidissement ; la méthode de trempe à refroidissement différé ; la méthode d'auto-revenu de trempe ; la méthode de trempe par pulvérisation, etc.
1. Trempe à milieu unique (eau, huile, air)
Trempe mono-fluide (eau, huile, air) : la pièce chauffée à la température de trempe est trempée dans un fluide de trempe pour la refroidir complètement. Il s'agit de la méthode de trempe la plus simple, souvent utilisée pour les pièces en acier au carbone et en acier allié de formes simples. Le fluide de trempe est choisi en fonction du coefficient de transfert thermique, de la trempabilité, des dimensions, de la forme, etc. de la pièce.
2. Trempe double moyenne
Trempe bi-fluide : la pièce chauffée à la température de trempe est d'abord refroidie jusqu'à une température proche de Ms dans un fluide de trempe à fort pouvoir refroidissant, puis transférée dans un fluide de trempe à refroidissement lent pour revenir à température ambiante afin d'atteindre différentes plages de températures de refroidissement et d'obtenir une vitesse de refroidissement optimale. Cette méthode est souvent utilisée pour les pièces de formes complexes ou les grandes pièces en acier à haute teneur en carbone et en acier allié. Les aciers à outils au carbone sont également fréquemment utilisés. Les fluides de refroidissement couramment utilisés sont l'eau-huile, l'eau-nitrate, l'eau-air et l'huile-air. L'eau est généralement utilisée comme fluide de trempe rapide, tandis que l'huile ou l'air sont utilisés comme fluide de trempe lente. L'air est rarement utilisé.
3. Trempe progressive de la martensite
Trempe martensitique : l'acier est austénitisé, puis immergé dans un milieu liquide (bain de sel ou bain alcalin) à une température légèrement supérieure ou inférieure à la température de martensite supérieure de l'acier, et maintenu pendant une durée appropriée jusqu'à ce que les surfaces intérieures et extérieures des pièces en acier atteignent la température moyenne, puis sont retirées pour refroidissement à l'air. L'austénite surfondue se transforme lentement en martensite pendant le processus de trempe. Cette méthode est généralement utilisée pour les petites pièces aux formes complexes et aux exigences de déformation strictes. Elle est également couramment utilisée pour la trempe des outils et moules en acier rapide et en acier fortement allié.
4. Méthode de trempe graduée de la martensite en dessous du point Ms
Méthode de trempe progressive martensitique inférieure au point Ms : lorsque la température du bain est inférieure à Ms de l'acier et supérieure à Mf, la pièce refroidit plus rapidement dans le bain, et les mêmes résultats qu'une trempe progressive peuvent être obtenus même avec des dimensions supérieures. Cette méthode est souvent utilisée pour les pièces en acier de grandes dimensions et à faible trempabilité.
5. Méthode de trempe isotherme bainitique
Méthode de trempe isotherme bainitique : la pièce est trempée dans un bain dont la température de bainite est inférieure à celle de l'acier et isotherme, ce qui permet la transformation bainitique inférieure. Elle est généralement maintenue dans le bain pendant 30 à 60 minutes. Le procédé de trempe bainitique comporte trois étapes principales : 1. traitement d'austénitisation ; 2. traitement de refroidissement post-austénitisation ; 3. traitement isotherme bainitique ; couramment utilisé dans les aciers alliés, les petites pièces en acier à haute teneur en carbone et les pièces moulées en fonte ductile.
6. Méthode de trempe composée
Méthode de trempe composée : tremper d'abord la pièce jusqu'à une température inférieure à Ms pour obtenir de la martensite avec une fraction volumique de 10 % à 30 %, puis effectuer une trempe isotherme dans la zone bainitique inférieure pour obtenir des structures martensitiques et bainitiques pour les pièces de plus grande section. Cette méthode est couramment utilisée pour les pièces en acier allié à outils.
7. Méthode de prérefroidissement et de trempe isotherme
Méthode de trempe isotherme par prérefroidissement : également appelée trempe isotherme par chauffage, les pièces sont d'abord refroidies dans un bain à basse température (supérieure à Ms), puis transférées dans un bain à température plus élevée pour provoquer la transformation isotherme de l'austénite. Cette méthode convient aux pièces en acier à faible trempabilité ou aux pièces de grandes dimensions devant être trempées.
8. Méthode de refroidissement et de trempe différés
Méthode de trempe à refroidissement différé : les pièces sont d'abord pré-refroidies à l'air, à l'eau chaude ou dans un bain de sel à une température légèrement supérieure à Ar3 ou Ar1, puis soumises à une trempe mono-fluide. Cette méthode est souvent utilisée pour les pièces de formes complexes et d'épaisseurs très variables, nécessitant une faible déformation.
9. Méthode de trempe et d'auto-revenu
Méthode de trempe et d'auto-revenu : La pièce à usiner est entièrement chauffée, mais lors de la trempe, seule la partie à durcir (généralement la partie travaillante) est immergée dans le liquide de trempe et refroidie. Lorsque la couleur de la pièce non immergée disparaît, la retirer immédiatement à l'air libre. Procédé de trempe à refroidissement moyen. La méthode de trempe et d'auto-revenu utilise la chaleur du cœur non complètement refroidi pour la transférer à la surface et la tremper. Outils couramment utilisés pour résister aux chocs, tels que les ciseaux, les poinçons, les marteaux, etc.
10. Méthode de trempe par pulvérisation
Méthode de trempe par pulvérisation : Méthode de trempe par pulvérisation d'eau sur la pièce. Le débit d'eau peut être important ou faible, selon la profondeur de trempe requise. La trempe par pulvérisation ne forme pas de film de vapeur à la surface de la pièce, ce qui garantit une couche durcie plus profonde qu'avec la trempe à l'eau. Elle est principalement utilisée pour la trempe superficielle localisée.
Date de publication : 08/04/2024