Accueil Cémentation gazeuse contrôlée

cémentation gazeuse

Objectif : contrôle précis des caractéristiques et de la profondeur de couche cémentée.

La cémentation gazeuse, un traitement thermique crucial, enrichit la couche superficielle de l’acier en carbone, essentiel pour augmenter la résistance à l’usure et à la fatigue en surface. Ce processus peut également intégrer de l’azote pour la carbonitruration, augmentant ainsi la dureté superficielle tout en maintenant de bonnes propriétés mécaniques à cœur. La trempe, effectuée après la cémentation, est essentielle pour obtenir une haute performance de dureté et de durabilité, tout en contrôlant les déformations liées au refroidissement rapide et à la transformation martensitique.

Traditionnellement réalisée en atmosphère d’azote-méthanol, la cémentation gazeuse chez Thermi-Lyon, grâce au procédé innovant “Thermi-Carb®”, utilise un mélange contrôlé de gaz actifs (comme le CH4) et d’air, optimisant ainsi la diffusion du carbone et la phase gazeuse du traitement. Ce procédé permet un contrôle précis des paramètres grâce à l’informatisation du processus, assurant une excellente maîtrise des opérations et des résultats en milieu industriel.

ligne automatique de four trempelec, four bach

Notre process

En fonction du nombre, de la taille, de la configuration des pièces et de la profondeur de traitement désirée, divers types de fours sont employés, tels que les fours pots, les fours batch (avec bac de trempe intégré), et les fours à tapis. Le procédé “Thermi-Carb®”, spécialement développé par le Groupe THERMILYON, est particulièrement adapté aux fours pots et batch, optimisant la cémentation et la carbonitruration des composants mécaniques. L’atmosphère d’azote-méthanol est traditionnellement utilisée pour les fours à tapis, favorisant une haute précision dans le traitement thermique.

Réglage de la pression et de la température

Le traitement est effectué à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique, opérant à des températures élevées de 900 à 940°C pour la cémentation et de 820 à 900°C pour la carbonitruration. Ces réglages précis permettent d’obtenir une couche cémentée de qualité supérieure, augmentant la résistance mécanique et la dureté superficielle tout en minimisant le risque d’oxydation inter-granulaires.

Gestion en continu

Un système informatique avancé contrôle en continu les paramètres cruciaux du process, tels que le temps, la température, et la composition de l’atmosphère active. L’utilisation d’une sonde à oxygène ou d’un analyseur infrarouge pour le CO et le CO2 permet de calculer précisément le potentiel carbone, assurant ainsi une uniformité de la couche superficielle et une qualité constante des caractéristiques mécaniques en surface et à cœur, adaptées à chaque nuance d’acier.

Recommandations

Pour les aciers doux et mi-durs (de type C10 à C45, A40 à A60), la cémentation n’est généralement pas recommandée en raison de leur faible trempabilité, ce qui peut provoquer des incompatibilités entre la dureté à cœur et la dureté superficielle, ainsi que des hétérogénéités dans la couche cémentée. En revanche, la carbonitruration est conseillée pour les aciers de décolletage tels que C10, S300, et S300 Pb, car l’apport d’azote lors de ce procédé permet d’atteindre des duretés superficielles plus élevées et d’offrir une meilleure résistance à l’usure.

    Caractéristiques et avantages

    La cémentation gazeuse améliore considérablement la résistance à l’usure et à la fatigue de surface, tout en conservant d’excellentes propriétés de résistance mécanique à cœur. Cette méthode, centrée sur l’enrichissement en carbone de la couche superficielle des métaux, augmente également la durabilité et la performance des composants traités.

    Résistance mécanique

    Les procédés de cémentation et de carbonitruration chez Thermi-Lyon permettent d’obtenir des performances élevées de résistance à l’usure, au grippage et à la fatigue, même avec des aciers à bas coût mais de bonne usinabilité. Cette approche garantit une haute qualité et une grande fiabilité pour diverses applications industrielles, incluant les secteurs exigeants comme l’automobile et les travaux publics etc.

    Précision

    Nous offrons une grande précision et fiabilité dans la reproduction des traitements thermiques, grâce à notre maîtrise des techniques avancées et à la diversité des technologies adaptées aux différents types de pièces, incluant les fours pot, batch et à tapis. Ces technologies assurent des résultats constants et économiquement avantageux, renforçant ainsi la compétitivité sur le marché.

    Maîtrise des déformations

    L’uniformité de la couche traitée et la profondeur contrôlée des traitements sont essentiels pour maintenir les performances de trempe. La transformation martensitique peut entraîner des variations dimensionnelles ; cependant, le contrôle rigoureux de notre processus Thermi®-Carb, en combinaison avec des dispositifs de trempe à l’huile de dernière génération, permet de minimiser ces déformations. Ce niveau de contrôle est crucial pour assurer la qualité et la précision des pièces traitées, augmentant leur durabilité et efficacité opérationnelle.

    Pour étude et commande

    Information à communiquer :

    Type de traitement : cémentation ou carbonitruration.

    – Plan de la pièce, spécification, poids, nombre de pièces par envoi et par an.
    – Nature du métal. Appellation AFNOR de préférence ou commerciale.
    – Profondeur conventionnelle et dureté superficielle (la dureté à cœur résulte de la nuance d’acier).
    – Tolérance de déformation (avec redressage éventuel et surépaisseur pour usinage de finition).

    Demandez un devis

    secteurs d’activités concernés

    Les cémentations et carbonitrurations gazeuses sont très couramment utilisées, pour les pièces mécaniques, sollicitées en fatigue et frottement (résistance à l’usure et grippage).

    Nos différentes documentations

    Les revêtements PLATiN®PREMIUM pour l’outillage de mise en forme – Thermi-Lyon

    Nos revêtements PLATiN® pour usinage

    Notre revêtement Pink titanium

    Le processus de nitruration ionique

    La nitruration basse pression

    Voir toutes nos certifications

    Notre FAQ

    Quel est l’intérêt de la cémentation / carbonitruration ?

    Diffuser du carbone (carbone et azote dans le cas de la carbonitruration) en surface de la pièce, afin d’améliorer considérablement la résistance mécanique et à l’usure en surface de la pièce, tout en conservant une bonne résistance mécanique à cœur.

    C’est quoi le traitement thermique ?

    C’est une opération qui consiste à modifier la structure interne d’un alliage pour en changer ses propriétés. En général il y a 3 phases: le chauffage, le maintien en température et le refroidissement lent ou rapide(dans ce cas on parle de trempe)

    Quel est l’intérêt des traitements sous atmosphère ?

    Les traitements thermiques sous atmosphère permettent d’utiliser des aciers dits économiques. Les Technologies sous atmosphères sont adaptées aux pièces de grandes séries et de grandes dimensions.

    Quelles sont les surépaisseurs d’usinage à prendre en compte en vue d’une opération de traitement thermique ?

    Lorsque l’on fait du traitement thermique, on révèle différents niveaux de contraintes issues des étapes précédentes (fabrication). Ces relaxations de contraintes peuvent engendrer des déformations qu’il faut anticiper au moment de l’usinage. Dans le cas de traitement thermique dans la masse (trempe, revenu), ces surépaisseurs dépendent de la dimensions de la pièce mais elles sont de l’ordre de quelques dixièmes à 1 mm.

    Pour limiter le niveau de déformation, il est conseillé de réaliser un traitement de stabilisation sur pièce ébauchée.

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