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Thermi-SP : une technologie pour le traitement de diffusion d'atomes

La technologie Thermi-SP, mise au point par le groupe Thermi-Lyon, consiste à appliquer un traitement thermochimique basse température aux pièces mécaniques en acier inoxydable afin de durcir leur surface, tout en préservant leur résistance à la corrosion. Il s’agit d’une technologie sous vide, plus respectueuse de l’environnement, et destinée à de nombreux secteurs comme l’automobile ou l’agroalimentaire.

Qu’est-ce que la technologie Thermi-SP ?

Le Thermi-SP s’applique à certains matériaux bien spécifiques : l’acier inoxydable austénitique, l’acier à durcissement structural et d’autres alliages comme ceux à base nickel ou chrome-cobalt, ainsi qu’à l’acier austéno-ferritique. Ces métaux s’emploient dans de nombreuses industries, car ils résistent très bien à la corrosion et à la rouille mais ils possèdent de nombreuses fragilités, à commencer par leur très faible résistance à l’usure, aux frottements et au grippage. 

À l’état naturel, l’acier inoxydable austénitique présente, en effet, une mauvaise résistance à l’abrasion et une faible dureté, ce que le traitement Thermi-SP sert précisément à corriger. Cette technologie prend la forme d’un traitement thermochimique basse température, appliqué sur les pièces à moins de 450 degrés Celsius. En pratique, l’application du Thermi-SP se déroule sous vide et prend la forme d’une diffusion d’atomes d’azote et de carbone à la surface de la pièce, sur une profondeur allant de 10 à 30 µm. L’astuce de ce traitement consiste à empêcher que ces atomes forment du carbure ou du nitrure en entrant en contact avec le chrome présent dans l’acier, ce qui ne ferait que dégrader la capacité de résistance à la corrosion de la pièce. Cette méthode comporte de nombreux avantages et permet notamment d’augmenter la dureté de la pièce, sa résistance à l’usure, mais aussi au grippage.

Avantages de ce traitement thermique

Cette solution a pour objectif de réduire les faiblesses de certaines pièces tout en préservant leurs atouts naturels, en particulier leur résistance à la corrosion. Pour commencer, le Thermi-SP participe à renforcer la dureté des pièces. On estime que ce traitement multiplie cette valeur par un facteur allant de 6 à 7 car, après son application, les éléments en acier inoxydable traités affichent une dureté autour de 1200 à 1400 HV, Vickers, contre 200 HV en l’absence de traitement. 

Suite à la diffusion d’atomes d’azote et de carbone à la surface des pièces, celles-ci peuvent également devenir jusqu’à 650 fois plus résistantes à l’usure. De plus, le Thermi-SP impacte les propriétés tribologiques de l’acier inoxydable et diminue par 8 à 10 le coefficient de frottement des pièces. Ainsi, il réduit considérablement le risque de grippage des éléments sur le long terme. 

Cette méthode préserve donc la résistance naturelle de l’acier inoxydable à la corrosion et augmente sa résistance à l’usure et au grippage ainsi que sa dureté mais elle comporte aussi un autre avantage de taille : elle empêche l’écaillage des pièces car ce traitement n’est pas un revêtement. Ce traitement peut s’apparenter à un traitement de diffusion superficiel mais sous la surface des pièces et agit sur la pièce elle-même pour modifier ses propriétés. Une fois traitée, celle-ci ne peut donc s’écailler. Cette propriété se révèle particulièrement importante dans certains domaines tels que l’agroalimentaire ou le médical. Selon les premiers calculs, le Thermi-SP pourrait augmenter la durée de vie des pièces traitées par 6 ou 7.

Quels secteurs concernés par ce traitement ?

Dans la mesure où cette solution renforce globalement les pièces conçues en acier inoxydable, beaucoup de secteurs industriels peuvent en retirer un bénéfice important. Tout d’abord, comme évoqué précédemment, l’industrie agroalimentaire fait partie des principaux concernés. À titre d’exemple, dans les usines de production et d’emballage de yaourts, des composants remplissant les contenants individuels se trouvent en contact permanent avec le produit tel qu’il sera consommé. Il semble donc primordial d’éviter que ceux-ci s’écaillent et laissent des particules métalliques à l’intérieur des yaourts ingérés par les consommateurs.

Le secteur de l’automobile aussi a tout intérêt à recourir à cette technologie, notamment pour traiter les injecteurs à essence. Ce liquide demeurant très corrosif, il paraît primordial de traiter ces pièces pour qu’elles résistent le plus longtemps possible. De même, certains composants dans les turbos présents sur certains moteurs restent sujets au grippage, car ils effectuent des actions mécaniques à haute température. Le traitement Thermi-SP garantit alors une meilleure durabilité à ces pièces.

De ce fait, toutes les industries utilisant ou fabriquant des pièces mécaniques en acier inoxydable semblent concernées par ce traitement. Au niveau de l’outillage, les vis, les écrous ou encore les rondelles de blocage en acier inoxydable présentent souvent une tendance à gripper et s’usent rapidement, ce que le Thermi-SP peut ralentir car la modification de structure qu’il engendre sur les pièces participe à maintenir le couple de serrage plus longtemps.

Pièces mécaniques concernées par le Thermi-SP

L’acier inoxydable se trouve pratiquement partout, c’est pourquoi il semble indispensable de le traiter afin de renforcer sa résistance aux phénomènes inévitables que représentent l’usure, le grippage et la faible dureté. Parmi les composantes pouvant bénéficier au mieux de ce traitement, on trouve les pièces de fixation, la visserie, les éléments de vanne, la robinetterie, de multiples pièces automobiles et de nombreux dispositifs médicaux comme les prothèses dentaires ainsi que les implants.
 

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