Pour travailler le métal, les entreprises spécialisées utilisent différentes techniques. Le traitement thermique figure parmi les solutions les plus utilisées grâce à son efficacité.
Il permet notamment de modifier l’apparence, la solidité et la résistance des pièces métalliques. Vous trouverez dans cet article les points essentiels à savoir sur le traitement thermique des métaux.
Qu’est-ce que le traitement thermique des métaux ?
En référence à la norme NF EN ISO 4885, le traitement thermique des métaux indique une succession d’opérations au cours desquelles le métal ou le fer en état solide subit partiellement ou en totalité des cycles thermiques visant à modifier ses propriétés physiques, mécaniques et/ou chimiques. En clair, le traitement thermique des métaux consiste à soumettre des métalliques ou ferreuses à des cycles de températures définies pour changer leurs propriétés et/ou leur structure.
En général, ce procédé est utilisé pour renforcer la solidité des métaux ainsi que leur résistance à l’usure. Il améliore également leur capacité à se déformer sans se casser (ductilité). Le traitement thermique des métaux est réalisé dans un four où les pièces sont chauffées à une température spécifique. Il permet de traiter différents types de métaux et fers tels que l’acier, l’acier inoxydable, le cuivre de titane, l’aluminium et les alliages de fer.
Le cycle de traitement thermique des métaux
Le cycle se divise en trois phases distinctes :
- La montée en température
- Le maintien de la température
- La phase de refroidissement
Le traitement thermique des métaux consiste ensuite à agir sur 4 éléments cruciaux, dont la température, le temps, le milieu de séjour et l’atmosphère. Une fois dans le four, les pièces métalliques passent par une phase de chauffage. Il faut ensuite maintenir la bonne température avant de refroidir les pièces. En fonction du matériau, cette phase de refroidissement peut avoir lieu dans l’eau, sous vide, dans un bain de sels ou dans l’huile.
Les différentes techniques de traitement thermique des métaux
La plupart des sociétés de traitement thermique des métaux utilisent les trois méthodes suivantes : le recuit, la trempe et le revenu. Les spécialistes choisissent une méthode en particulier en fonction de l’objectif à atteindre : modifier l’apparence du métal ou optimiser sa résistance. Pour la phase de durcissement des pièces métalliques, les procédés plus utilisés sont la trempe et le revenu.
Le durcissement par trempe implique de chauffer les métaux dans un premier temps avant de les refroidir rapidement en les plongeant dans l’eau ou dans l’huile. Il est aussi possible d’utiliser un gaz pour le refroidissement. Cette technique peut être complétée par la méthode du revenu qui implique qu’il faut maintenir les pièces à température durant un temps défini avant de les refroidir. Le revenu se fait alors après la trempe.
Si l’objectif du traitement thermique des métaux est d’améliorer l’usinabilité pour modifier l’aspect physique d’une pièce métallique, les professionnels privilégient les techniques du recuit et de l’hypertrempe. Dans le cas du recuit, ils chauffent les métaux entre 450 et 1 000°C, puis les maintiennent à température pour une durée déterminée avant de les refroidir. L’hypertrempe requiert un temps de refroidissement plus court.
