Le traitement thermique chimique des pièces moulées en acier consiste à placer les pièces moulées dans un milieu actif à une certaine température pour conserver la chaleur, de sorte qu'un ou plusieurs éléments chimiques puissent pénétrer la surface.Le traitement thermique chimique peut modifier la composition chimique, la structure métallographique et les propriétés mécaniques de la surface de la pièce moulée.Les procédés de traitement thermique chimique couramment utilisés comprennent la carburation, la nitruration, la carbonitruration, la boruration et la métallisation.Lors de l'exécution d'un traitement thermique chimique sur des pièces moulées, la forme, la taille, l'état de surface et le traitement thermique de surface de la pièce moulée doivent être pris en compte de manière exhaustive.
1. Carburation
La cémentation fait référence au chauffage et à l'isolation de la pièce coulée dans un milieu de cémentation, puis à l'infiltration d'atomes de carbone dans la surface.L'objectif principal de la carburation est d'augmenter la teneur en carbone à la surface de la pièce coulée, tout en formant un certain gradient de teneur en carbone dans la pièce coulée.La teneur en carbone de l'acier de cémentation est généralement de 0,1% à 0,25% pour garantir que le noyau de la pièce coulée a une ténacité et une résistance suffisantes.
La dureté de surface de la couche cémentée est généralement de 56HRC-63HRC.La structure métallographique de la couche cémentée est de la martensite en aiguille fine + une petite quantité d'austénite retenue et des carbures granulaires uniformément répartis.Les carbures de réseau ne sont pas autorisés et la fraction volumique d'austénite retenue ne dépasse généralement pas 15% à 20%.
La dureté à cœur du moulage après carburation est généralement de 30HRC-45HRC.La structure métallographique du noyau doit être de la martensite à faible teneur en carbone ou de la bainite inférieure.Il n'est pas permis d'avoir de la ferrite massive ou précipitée le long de la limite des grains.
Dans la production réelle, il existe trois méthodes de cémentation courantes : la cémentation solide, la cémentation liquide et la cémentation gazeuse.
2. Nitruration
La nitruration fait référence à un processus de traitement thermique qui infiltre des atomes d'azote dans la surface de la pièce moulée.La nitruration est généralement effectuée en dessous de la température Ac1, et son objectif principal est d'améliorer la dureté, la résistance à l'usure, la résistance à la fatigue, la résistance au grippage et la résistance à la corrosion atmosphérique de la surface de coulée.La nitruration des pièces moulées en acier est généralement effectuée à 480°C-580°C.Les pièces moulées contenant de l'aluminium, du chrome, du titane, du molybdène et du tungstène, tels que l'acier faiblement allié, l'acier inoxydable et l'acier à mouler à chaud, conviennent à la nitruration.
Afin de s'assurer que le noyau de la pièce coulée a les propriétés mécaniques et la structure métallographique nécessaires, et pour réduire la déformation après nitruration, un prétraitement avant nitruration est nécessaire.Pour l'acier de construction, un traitement de trempe et de revenu est nécessaire avant la nitruration afin d'obtenir une structure de sorbiture uniforme et finement trempée ;pour les pièces moulées qui se déforment facilement lors du traitement de nitruration, un traitement de recuit de détente est également requis après la trempe et le revenu ;pour l'acier inoxydable et les pièces moulées en acier résistant à la chaleur peuvent généralement être trempées et trempées pour améliorer la structure et la résistance ;pour l'acier inoxydable austénitique, un traitement thermique de mise en solution peut être utilisé.
Heure de publication : 21 juillet 2021