Le traitement thermique des métaux comprend généralement trois étapes : le chauffage, l'isolation et le refroidissement. Parfois, il n'y en a que deux : le chauffage et le refroidissement. Ces étapes sont interconnectées et ne peuvent être interrompues.
1. Chauffage
Le chauffage est l'un des processus importants du traitement thermique. Il existe de nombreuses méthodes pour le traitement thermique des métaux. La première consistait à utiliser du charbon de bois et du charbon comme source de chaleur, puis des combustibles liquides et gazeux. L'utilisation de l'électricité facilite le contrôle du chauffage et ne pollue pas l'environnement. Ces sources de chaleur peuvent être utilisées pour le chauffage direct, indirect par l'intermédiaire de sels ou de métaux fondus, ou même de particules flottantes.
Lors du chauffage du métal, la pièce est exposée à l'air, ce qui entraîne souvent une oxydation et une décarburation (diminution de la teneur en carbone à la surface de la pièce en acier), ce qui a un impact négatif important sur les propriétés de surface des pièces après traitement thermique. Par conséquent, les métaux doivent généralement être chauffés sous atmosphère contrôlée ou protectrice, dans des sels fondus et sous vide. Le chauffage protecteur peut également être réalisé par revêtement ou conditionnement.
La température de chauffage est l'un des paramètres importants du traitement thermique. Le choix et le contrôle de cette température sont essentiels pour garantir la qualité du traitement. La température de chauffage varie en fonction du matériau métallique traité et de l'objectif du traitement thermique, mais elle est généralement portée au-dessus d'une certaine température de transformation caractéristique pour obtenir une structure haute température. De plus, la transformation nécessite un certain temps. Par conséquent, lorsque la surface de la pièce métallique atteint la température de chauffage requise, elle doit être maintenue à cette température pendant un certain temps afin de maintenir les températures interne et externe constantes et de finaliser la transformation de la microstructure. Ce temps est appelé temps de maintien. Lors d'un traitement thermique de surface à haute densité énergétique, la vitesse de chauffage est extrêmement rapide et il n'y a généralement pas de temps de maintien, tandis que le temps de maintien pour un traitement thermique chimique est souvent plus long.
2. Refroidissement
Le refroidissement est également une étape indispensable du traitement thermique. Les méthodes de refroidissement varient selon le procédé, contrôlant principalement la vitesse de refroidissement. En général, le recuit a la vitesse de refroidissement la plus lente, la normalisation, la plus rapide, et la trempe, la plus rapide. Cependant, les exigences varient selon les types d'acier. Par exemple, l'acier trempé à l'air peut être trempé à la même vitesse de refroidissement que la normalisation.
Date de publication : 31 mars 2024