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La trempe gaz sous vide >10 bars

Objectif : Obtenir une structure et des caractéristiques mécaniques à cœur précises pour l’application prévue à votre projet, tout en garantissant une propreté impeccable et des déformations très limitées des pièces, notamment grâce à des revenus réalisés en fours sous vide.

Les pièces en acier allié, acier inoxydable ou en alliages spéciaux utilisés dans les industries automobile et aéronautique, sont portées à la température d’austénitisation, dans une enceinte étanche préalablement mise sous vide. Ce processus élimine toute interaction indésirable pièce/ambiance, comme l’oxydation, la décarburation ou la surcarburation qui peut survenir à haute température, grâce à une atmosphère neutre. L’utilisation du refroidissement sous gaz à haute pression permet dans certaines conditions d’éviter la trempe huile.

four ald à trempelec

Notre processus pour la réalisation d’une trempe gaz

Préparation du four

Les pièces, composées d’acier allié ou inoxydable et d’autres métaux spécialisés, sont introduites dans une enceinte étanche. Ensuite, cette chambre est mise sous vide, à une pression inférieure à 10^-3 mbar, garantissant une atmosphère neutre exempte de contaminants tels que l’air, qui pourraient altérer la qualité du traitement thermique.

Chauffage

Le chauffage initial par convection porte les pièces jusqu’à 750°C, suivi d’un chauffage par rayonnement, avec plusieurs paliers d’uniformisation et des pentes contrôlées jusqu’à la température d’austénitisation (800° à 1300° à ± 5 °C). Le palier d’austénitisation est ajusté en fonction de l’épaisseur et de la composition chimique de la pièce, optimisant la transformation en structure martensitique tout en préservant la pureté du matériau.

Trempe

Le transfert rapide dans la zone spécifique de refroidissement, appelée « chambre froide », permet un refroidissement des pièces par circulation à haute vitesse d’un gaz neutre, typiquement de l’argon ou de l’azote, pressurisé jusqu’à 20 bars et refroidi par un échangeur à haute performance. Ce procédé minimise les déformations dues à des variations thermiques plus faibles et garantit une dureté uniforme. Une fois la température de fin de cycle atteinte, l’enceinte est remise à la pression atmosphérique pour extraire les pièces, qui sont alors prêtes pour les étapes suivantes du traitement. Les fours sous vide modernes, équipés de systèmes de refroidissement performants, jouent un rôle crucial dans la maîtrise des vitesses et de l’uniformité de la trempe.

Revenus

Après chargement, le four de revenu est également mis sous vide et rempli par un gaz neutre (azote ou argon). Le chauffage par convection, grâce à la circulation forcée du gaz neutre chauffé par résistances électriques, permet de réguler les températures avec une grande précision (jusqu’à ± 3 °C). Selon la nuance de l’acier et les caractéristiques de performance désirées, entre 1 et 4 revenus sont pratiqués pour atteindre les propriétés mécaniques spécifiques.

L’atmosphère neutre durant la trempe sous vide réduit également le besoin de traitements postérieurs, tels que les lavages complémentaires ou sablages.

    Les avantages de la trempe gaz

    La technologie même des fours utilisés explique les caractéristiques distinctives des traitements sous vide et trempe gaz. La trempe sous pression d’azote à 20 bars permet pour certaines nuances d’acier, notamment celles utilisées dans l’industrie automobile et aéronautique, d’éviter la trempe à l’huile et d’obtenir des pièces propres avec des déformations limitées.

    Propreté

    Les pièces traitées par ce procédé de trempe gaz sont parfaitement propres, éliminant ainsi le besoin de lavages ou de sablages ultérieurs, ce qui représente des gains substantiels sur le coût global de la pièce. En outre, grâce à l’utilisation d’un environnement contrôlé sans présence d’air ou d’oxygène, il n’y a aucune altération de surface telle que l’oxydation ou la décarburation. Les pièces sont dites « blanches » et sont complètement dégazées, sans rejet ni pollution, respectant ainsi les normes environnementales strictes.

    Fiabilité

    Ce traitement thermique offre une grande précision et uniformité (homogénéité à une température ± 5°C), grâce à des cycles entièrement automatisés avec contrôle continu de tous les paramètres, incluant le temps des segments, les rampes et les paliers.

    Ces caractéristiques sont essentielles pour répondre aux exigences techniques de matériaux métalliques utilisés dans des applications critiques.

    Déformations limitées

    Le passage d’une trempe à l’huile à une trempe sous gaz, souvent réalisée avec des gaz inertes comme l’argon ou l’azote à des pressions contrôlées, permet de limiter les déformations. Cette méthode peut également réduire la nécessité de surépaisseurs de rectification, offrant ainsi un gain supplémentaire sur le coût global de la pièce. Ce procédé optimisé garantit non seulement une amélioration de la résistance mécanique des pièces trempées mais aussi une augmentation de leur durabilité et de leur performance dans leur environnement d’application.

    Les informations complémentaires à savoir sur la trempe sous gaz

    Un refroidissement rapide en milieu neutre, souvent par l’utilisation de gaz inertes tels que l’argon et l’azote, permet d’obtenir la structure martensitique de haute dureté recherchée. La température d’austénitisation et la vitesse de refroidissement sont soigneusement choisies en fonction de la nuance de l’acier, du taux de carbone, des éléments d’alliage, et de la géométrie des pièces, assurant ainsi une performance optimale et une protection plus efficace contre l’usure. Ces paramètres cités sont essentiels pour maximiser la résistance mécanique et minimiser les coûts de fabrication tout en répondant aux exigences strictes de propreté et de précision dimensionnelle requises par le secteur industriel. 

    pièces traitées sous vide

    Pour étude et commande

    Veuillez nous consulter dès la conception de la pièce ou de l’outillage pour convenir de la solution technique optimale.

    Information à communiquer :

    • Nuance d’acier (appellation normalisée de préférence)
    • Traitements antérieurs et ultérieurs.
    • Parties fonctionnelles, tolérances géométriques à respecter, surépaisseur prévue pour finition.
    • Tolérances de dureté.
    • Pour pièces de série : plan de la pièce, poids, nombres de pièces par envoi et par an
    • Spécifications techniques. 

    Demandez un devis

    secteurs d’activités concernés

    Compte tenu de leurs caractéristiques propres, les traitements sous vide s’adressent aux pièces exigeant des propriétés métallurgiques très précises, à cœur et en surface.

    Nos différentes documentations

    Le procédé avancé de la trempe gaz sous 20 bars

    Voir toutes nos documentations

    Notre FAQ

    Qu’est ce que le dépôt sous vide ?

    Le dépôt sous vide est un traitement de surface permettant de déposer un matériau ou alliage sur une pièce mécanique.

    Le fait d’utiliser une technologie sous vide permet d’avoir un procédé parfaitement propre et non polluant.

    Il n’est pas soumis à la législation REACH.

    Quels avantages offre la technique PVD?

    Ce procédé permet d’augmenter très fortement la résistance à l’usure, à l’abrasion, aux frottements et à la corrosion. Ainsi la durée de vie des composants est fortement augmentée.

    Les épaisseurs standard sont de l’ordre de 3µm et le dépôt est réalisé sur pièces finies

    Quelle est la différence entre PVD et PACVD?

    L PVD est un dépôt physique en phase vapeur. L’élément à déposer est obtenu par évaporation ou par pulvérisation via un procédé physique. Le PACVD est un dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma. L’élément à déposer est obtenu à partir de réactions chimiques. Le plasma permet d’obtenir cette réaction chimique à plus basse température

    Quelles sont les applications industrielles du dépôt sous vide?

    Les dépôts sont vide sont classés en plusieurs catégories: anti usure, frottement, décoratif et biocompatibilité. Les applications sont donc très variées: composants automobile, aéronautique, outillage, outils coupants, dispositifs médicaux, pièces décoratives…

    Comment choisir la méthode de dépôt appropriée?

    La méthode de dépôt dépend avant tout de la nature du revêtement à déposer et du substrat.

    Si le substrat ne peut pas être chauffé à haute température, le dépôt devra être réalisé à partir d’une technologie basse température.

    Si le  revêtement à déposer est constitué d’un élément solide (cible en métal ou en graphite)un procédé physique type PVD est utilisé. Si celui-ci est constitué d’un gaz ou d’un liquide un procédé chimique est utilisé type CVD ou PACVD

    Quel est le but de la cémentation ? 

    Incorporer sous la surface de la pièce en acier du carbone afin d’améliorer la résistance à la fatigue et à l’usure en surface tout en conservant de bonnes propriétés mécaniques à cœur.

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