Nitruration / Nitrocarburation
Traitement thermochimique de surface (Gazeuse contrôlée)
Objectif : résistance à la fatigue, à l’usure, au grippage
Définition :
La nitruration est une diffusion d’azote atomique N à la surface des pièces préalablement traitées par trempe et revenu (N et C pour nitrocarburation).L’insertion de N (ou N et C pour le traitement de nitrocarburation) et la formation de nitrures avec les éléments d’alliage de l’acier, provoquent un durcissement de surface apportant les propriétéés recherchées (dureté 750 à 1100V).
Différents procédés de nitruration sont proposés par Thermi-Lyon : ionique, basse pression, gazeux.
La nitruration gazeuse contrôlée, (objet de la présente fiche) est réalisée en four à convection forcée à une pression voisine de la pression atmosphèrique, d’un mélange ou gaz actif.
Les espèces actives N (ou N et C) sont nées par craquage de NH3 (ou NH3 et gaz carburant) à la température de traitement (500 à 570°C).
La teneur en azote est pilotée automatiquement grâce à l’utilisation de capteur spécifique (pilotage KN et/ou KC).
Mise en oeuvre industrielle :
Après chargement, le four est purgé par circulation d’azote, et chauffé par convection forcée jusqu’à la température de traitement.Le mélange de gaz actif NH3 ou NH3 gaz carburant est alors injecté, et maintenu à la température déterminée pendant une durée dépendant de la profondeur de couche désirée.
La nature et la profondeur de couche dépendant, selon la nuance d’acier utilisée, du temps de la température, et de la composition de l’atmosphère de traitement. Les paramètres sont maintenant gérés par système informatisé.
Les fours utilisés sont généralement de forme cylindrique type pot, puits ou horizontaux. Ils peuvent atteindre de très grandes dimensions.
Constitution de la couche nitrurée :
La couche comporte :1. Une couche de combinaison de 5 à 25 microns ou l’azote est combiné sous forme de nitrures de fer (γ’ et/ou ε) qui renforcent la résistance à l’usure. Possibilité de créer une couche poreuse en extrême surface pour accroître les performances (voir fiche THERMI-NITROX®, VSN® et imprégnation)
2. Une couche de diffusion de 0,1 à 1 mm selon la nuance d’acier et le temps de traitement apportant une bonne résistance à la fatigue (et à l’usure).
Caractéristiques – Avantages
Nitruration (en général) :- Résistance à l’usure et grippage.
- Résistance à la fatigue
- Déformations limitées.
- Traitement sur pièces à l’état trempé revenu (pièces finies ou avec surépaisseur de finition réduite).
Nitruration gazeuse :
- Gestion informatisée du process, permettant de maîtriser la composition et la profondeur de la couche de combinaison(γ’ et ou ε).
- Très bonne uniformité de traitement, même pour les pièces de formes complexes.
- Forte densité de chargement, conduisant à un coût compétitif.
- Possibilité de réaliser des couches de grande profondeur dans des conditions économiques favorables.
- Application sur pièces de grandes dimensions.
Limites : difficulté d’application pour aciers inoxydables. (Nous consulter)
Information à communiquer (pour étude et commande)
- Plan de la pièce (avec éventuellement : zones à protéger).- Nombre de pièces par envoi.
- Nature de l’acier : appellation AFNOR (ou commerciale).
- Spécification des couches à réaliser (avec surépaisseur d’usinage éventuellement prévue).
- Traitements antérieurs (prétraité, trempé revenu, stabilisé, recuit).
Recommandations
Le traitement engendre un léger gonflement de l’ordre de 10 à 20 microns au diamètre : prévoir éventuellement un changement de la position de la tolérance d’usinage.Dans le cas de pièces de géométrie complexe, il est nécessaire de prévoir une stabilisation sur ébauche (température > 580°C).
Pour les aciers prétraités, le revenu doit être exécuté à une température supérieure à 580°C.
Traitements complémentaires pour :
Amélioration du coefficient de frottement : enduction vernis de glissement (voir notre fiche V.S.N®).Amélioration de la résistance à la corrosion :
Oxydation passivante. (voir notre fiche THERMI-NITROX®)
Enduction par vernis anticorrosion.
Amélioration de la résistance au grippage.
Sulfonitrocarburation ionique (voir notre fiche TRIONIC 100®)
Traitements de substitutions
Selon la nature de l’acier, la géométrie et le nombre de pieces, d’autres procédés de nitruration peuvent être éventuellement considérés :Nitruration gazeuse, basse pression, bains de sel (TENIFER, AB1, QPQ) ou sulfonitruration (THERM-SULFO, TRIONIC100).
Nous consulter pour definer le procédé optimisant la qualité et le coût.
APPLICATIONS
D’une façon générale, la nitruration (ou carbonitruration) est recommandée pour toutes pieces en acier, soumises à l’usure, ou grippage, à la fatigue. La temperature de traitement étant de l’ordre de 500°C les déformations sont limitées.La nitruration gazeuse, lorsqu’elle est réalisée sur des fours de technologie classique, est traditionnellement reservée aux pieces nécessitant de grandes profondeurs de couche, rectifiées après traitement. Les aciers les plus utilisés sont les aciers dits de “nitruration” tels que 42CrMo4, 40CrMnMo7, 33CrMoVI2-9, 41CrAlMo7-10.
Les derniers développements industriels apportés récemment par Thermi-Lyon, Nitruration gazeuse contrôlée, permettent d’élargir les possibilités d’application de la nitruration gazeuse, en maintenant les avantages économiques reconnus de ce procédé.
La nitruration gazeuse contrôlée permet une très bonne maîtrise du procédé par système informatique (température, temps, composition et activité de l’atmosphère nitrurante). Il est aussi possible de contrôler la cinétique et la composition des couches. En particulier la profondeur de la couche de combinaison peut être limitée au minimum en simplifiant, ou annulant les opérations de rectification. Pour certaines applications, la couche de combinaison doit être conservée pour ses aptitudes au frottement, et sa résistance à l’usure.
Applications types : vis et fourreaux d’extrusion, outillages de forge, emboutissage profond, cames, glissières, engrenages, pièces mécaniques de frottement.
-
Comment contribuer à l'amélioration de la performance de la supply chain aéronautique ?
-
Quels sont les avantages de la cémentation basse pression ?
-
Guide sur les différents types d'acier inoxydable
-
Découvrez le procédé de sulfonitruration !
-
Quelle est la spécificité de la nitrocarburation ?
-
Trempe sous atmosphère ou trempe sous vide : que choisir ?
-
Comment prévenir et limiter l'étamage des matériaux ?
-
Les différents types de procédés de nitruration
-
Damien Pignol du groupe LISI Aerospace pour le groupe Thermi-Lyon. Cas client.
-
Pourquoi utiliser la fabrication additive métallique ?
-
Quel traitement pour un alliage léger ?
-
Améliorer la résistance à l'usure de l'acier inoxydable
-
Pour quels métaux utiliser des traitements thermochimiques ?
-
Nitruration plasma : quels avantages ?
-
Quel traitement thermique pour du titane ?
-
Quels documents fournir obligatoirement lors d'une prestation de traitement thermique ?
-
Tout savoir sur la nitruration gazeuse
-
Mise en forme à froid ou à chaud : quelles différences pour les moules et outillages
-
Quel revêtement utiliser pour des outils coupants ?
-
Découvrez notre site Thermi-Loire, spécialiste sur le marché des pièces de grandes dimensions
-
L'innovation en matière de traitement thermique : des solutions avancées pour les vélos !
-
Thermi-Picardie, notre site spécialisé sur le marché de l'outillage et des composants
-
Salon international de l'aéronautique et de l'espace, Paris Le Bourget 2023
-
Thermi-SP : une technologie pour le traitement de diffusion d'atomes
-
Thermi-Metalurgica, notre site spécialisé sur le marché automobile et ses composants
-
Découvrez notre site Trempelec, spécialiste du traitement thermique pour le marché automobile
-
Que peut apporter le groupe Thermi-Lyon aux fabricants de composants mécaniques ?
-
Comment maîtriser son rapport coût/performance ?
-
Joyeux Noël
-
Cédric Lancieux de l’entreprise Euroteknika “La qualité est vraiment LA promesse garantie par Thermi-Platin.”
-
Thermi-DLC : une technologie unique pour entretenir les pièces mécaniques en mouvement
-
Cémentation ou nitruration : comment choisir ?
-
Usure, frottement, etc : comment améliorer la durabilité des pièces métalliques ?
-
Procédés pour augmenter la résistance des moules industriels
-
Aeromart 2022
-
Le marché automobile
-
Semaine de l'industrie
-
Les contrôles non destructifs
-
Le site de Thermi-Garonne se dote d’un four sous vide haute propreté
-
ERMO : “Nous avons la garantie des objectifs tenus avec Thermi-Lyon.”
-
Procédés PVD et CVD : quelles différences ? Comment choisir ?
-
La nanotechnologie au service des dépôts sous vide
-
Qu’est-ce que l’érosion par cavitation ?
-
Quels procédés de traitements thermiques pour quelles applications ?
-
Traitement thermique et BTP
-
Les dépôts sous vide sur les implants et forets dentaires
-
Comment le groupe Thermi-Lyon s’engage pour le respect de l’environnement ?
-
Claude Madelmont (Borg Warner) : “Le Groupe Thermi-Lyon propose un traitement de pointe.”
-
PINK-TITANIUM
-
Joyeuses Pâques
-
Trempe de l’acier : quelles innovations au service de l’industrie ?
-
Certification IATF 16949 pour THERMI-LOIRE
-
Qu’est-ce que le traitement thermique des métaux ? Quelle utilité ?
-
1000 Abonnés
-
SIMODEC
-
Journée internationale des droits des femmes
-
SIMODEC
-
Le traitement thermique de pièces aéronautiques :
-
Marché automobile
-
Les traitements sous vide
-
THERMI-BUGEY
-
Bonne année 2022 !
-
Joyeux Noel
-
LE MARCHE DE L OUTILLAGE
-
Trempe sous vide très haute pression
-
Salon SVTM - Congrès A3TS
-
Partenariat LADAPT Rhône
-
Le traitement thermique de pièces aéronautiques
-
Les dépôts sous vide pour les outillages de mise en forme
-
Notre site TREMPELEC
-
25 ans Thermi-Platin'
-
La trempe sous presse
-
Industrie 4.0
-
Le marché des travaux publics
-
Journée mondiale de l'environnement
-
Les nitrurations
-
Site THERMI-LYON
-
Les revêtements sous vide au service de l'agro-alimentaire
-
Thermi-LYON adhère à l'entreprise des possibles
-
LA TREMPE A L'EAU
-
THERMI-LOIRE
-
Certificat de compétences cycle Webmarketing
-
Au service du Sport et Loisir
-
Thermi Lyon s'engage pour la Journée Internationale des Droits de la femme
-
Communiqué de presse 60 ans Thermi-Lyon
-
60 ans Thermi Lyon : vivez avec nous notre live TV le 1er décembre à 16 h
-
Visitez notre usine de Lyon comme si vous y étiez !
-
Webinar n°2 Focus de 30 minutes sur les dépôts sous vide
-
Webinar n°1 traitements thermiques - Focus sur les traitements multifonctionnels
-
Anniversaire 60 ans
-
THERMI LYON VOUS INVITE A SON WEBINAR LE 4 NOVEMBRE
-
Traitement thermique de pièces réalisées en fabrication additive
-
TREMPELEC certifié IATF 16949
-
THERMI-GARONNE : certification NADCAP
-
soutien du groupe THERMI-LYON
-
gamme PREMIUM
-
Traitements thermiques innovants
-
THERMI-SP/FDA (Compatibilité agroalimentaire - FDA CFR21)
-
Cluster Oil and Gas : RACE
-
THERMI-PLATiN certifié ISO 13485
-
La performance du revêtement THERMI® -DLC validée dans le sport automobile
-
Cluster Aéronautique Auvergne Rhône Alpes
-
FIM et IUTS
-
Certification Airbus Helicopters
-
Nouveau bâtiment THERMI-METALURGICA