Quels sont les types de procédés de traitement thermique ?
Habituellement, les processus de traitement thermique peuvent être divisés en recuit, durcissement et trempe/revenu. Dans ce contexte, la figure ci-dessous présente les plages de température caractéristiques pour les processus de traitement thermique importants dans le système Fe-Fe 3 C (système fer-carbone). Vous remarquerez que la température de traitement thermique pour divers procédés de traitement thermique dépend souvent de la teneur en carbone du matériau. Par exemple, une température de normalisation pour 0,8% de carbone sera d’environ 723 degrés Celsius et pour l’acier, avec une teneur en carbone de 0,2% sera d’environ 850 degrés Celsius. Ainsi, le carbone sera le principal facteur contribuant à décider de la température de traitement thermique.
Recuit vs. Normalisation
Le recuit est un processus métallurgique par lequel les aciers sont chauffés à près de 100 °F au-dessus de la température critique supérieure (ligne A3) et de la température critique inférieure (ligne A3,1). Le recuit est un traitement thermique consistant à chauffer un matériau à une certaine température, à le maintenir à cette température et à refroidir de manière à ce que l’état du matériau soit plus proche de l’équilibre à température ambiante.
La normalisation est un processus métallurgique par lequel les aciers sont chauffés à près de 100 °F au-dessus de la température critique supérieure (ligne A3 ou Acm). Par normalisation, on entend un chauffage à des températures de 30 à 50 K au-dessus de A3 dans le cas des aciers hypo-eutectoïdes et de 30 à 50 K au-dessus de A1 dans le cas des aciers hyper-eutectoïdes (selon la teneur en carbone). les dimensions, la pièce à usiner respective ne sera maintenue à la température que le temps nécessaire pour la réchauffer complètement. Après cela, il sera refroidi dans de l’air au repos. Parce que l’acier est soumis deux fois à une transformation y-α, le matériau sera transformé en une microstructure normale uniforme à grain fin. L’objectif de la normalisation est donc également d’obtenir une microstructure uniforme avec de la perlite lamellaire fine
Milieu de refroidissement
Le recuit nécessite un refroidissement du four à une vitesse de refroidissement modérée. La normalisation nécessite un refroidissement par air après le chauffage du four dans cet environnement, un taux de refroidissement drastique a lieu. Le taux de refroidissement à l’air lors de la normalisation est plus rapide que le refroidissement lors du processus de recuit. La normalisation est également généralement moins coûteuse que le recuit car elle ne nécessite pas de temps de four supplémentaire pendant le processus de refroidissement.
Propriétés du matériau après le traitement thermique
| Spécimen de recuit | Spécimen normalisé |
| Dureté inférieure, résistance à la traction réduite et ténacité améliorée. | Dureté accrue, résistance à la traction plus élevée que le recuit, ténacité réduite par rapport au recuit. |
| Taille de grain uniforme après normalisation | Granulométrie moins uniforme |
| Moins de contraintes internes | des contraintes internes plus élevées par rapport à la normalisation |
| Microstructure grossière | Microstructure fine |
But du recuit et de la normalisation
| recuit | Normaliser |
| 1. Pour affiner la structure cristalline et 2. Pour supprimer les contraintes résiduelles 3. Pour augmenter la ductilité du matériau en minimisant la dureté et la fragilité | 1. Pour obtenir une structure de grain raffinée avant le durcissement. 2. Pour minimiser la ségrégation dans le moulage ou les pièces forgées. 3. Pour durcir l’acier au minimum. |
Comparaison des coûts entre le recuit et la normalisation
Recuit : le traitement thermique de recuit est plus coûteux que la normalisation.
Normalisation : La normalisation est moins coûteuse que le recuit.
