Les avantages du traitement thermique des métauxLe traitement thermique peut rendre le produit final plus efficace dans l'exécution de ses tâches et plus résistant à l'usure, et donc plus compétitif. Nous énumérons donc ci-dessous les avantages du traitement thermique des métaux.1. Augmentation de la force et de la ténacitéLe traitement thermique peut modifier la microstructure d'un métal, réduire la taille des grains et augmenter le nombre de grains. dans certaines conditions, la structure cristalline des grains peut également changer (transformation polymorphe), ce qui entraîne des modifications des propriétés mécaniques du métal.Par exemple, lors de la trempe, un métal est chauffé à haute température puis refroidi rapidement. Cela conduit à la taille des cristaux et à la formation de martensite, une microstructure avec des atomes densément emballés qui est la base des alliages métalliques durcis. Cette structure offre une plus grande dureté et résistance du métal.Une autre façon d'augmenter la résistance du métal est de le tremper. Après trempe, le métal est chauffé à une certaine température puis refroidi. Ce processus réduit la rigidité excessive du métal qui peut survenir après la trempe et préserve sa résistance.Il existe également de nombreuses autres méthodes de traitement thermique qui peuvent affecter la microstructure du métal et ses propriétés mécaniques. Par exemple, le cycle de chauffage et de refroidissement peut être modifié pour obtenir le résultat souhaité. Le résultat de processus de traitement thermique correctement appliqués peut augmenter la résistance à la traction de l'acier jusqu'à 50 %.2. Le traitement thermique peut rendre l'acier plus douxIl n'y a là rien de paradoxal. Changer les modes du cycle de chauffage et de refroidissement peut avoir un impact significatif sur le résultat final, il est donc clair que des leviers d'influence sur la structure du matériau peuvent être appliqués de manière à obtenir une résistance inférieure du métal si tel est le résultat souhaité. . Un exemple de ceci est le durcissement de la surface du métal tout en permettant au métal plus profondément dans le produit de rester mou. créant ainsi une fine couche de métal dur à l'extérieur. Ce noyau souple rend la pièce résistante à la rupture, absorbant les contraintes sans se fissurer, tout en offrant une résistance à l'usure adéquate à la surface de la pièce.3. Flexibilité accrue, fragilité réduiteL'une des méthodes de traitement thermique pour augmenter la flexibilité du métal est la trempe. Elle est généralement réalisée après la trempe du métal pour réduire sa rigidité et augmenter sa souplesse. Lors de la trempe, le métal est chauffé à haute température et refroidi rapidement pour modifier sa microstructure et augmenter sa résistance. Cependant, ce processus peut également rendre le métal cassant et facilement cassable. La trempe est accomplie en chauffant le métal à une température modérée (généralement 300 ° C ou 572 ° F) et en le maintenant à cette température pendant un certain temps. Ce processus réduit la rigidité et augmente la flexibilité, la ductilité et la résistance de l'échantillon de métal. La trempe est utilisée dans les applications où il est important d'avoir un métal qui a un certain niveau de résistance mais qui est suffisamment flexible et ductile pour éviter les déchirures ou la fragilité pendant le service. Cette procédure peut également soulager les contraintes et faciliter l'usinage ultérieur.4. Résistance à l'usure accrueLes engrenages, les arbres, les fraises, les roulements, les pièces de carrosserie, les outils, tels que les marteaux-piqueurs, ne sont qu'une courte liste de produits où le métal durci ajoute une résistance et une résistance à l'usure supplémentaires, leur permettant de fonctionner sous des contraintes élevées sans perdre leurs propriétés fonctionnelles. Les opérations de traitement thermique augmentent la résistance à la fatigue, permettant à ces composants en acier de fonctionner plus efficacement sur une plus longue période de temps.Les aciers extrêmement durs sont souvent utilisés comme outils de coupe nécessitant des arêtes vives - le traitement thermique est ici une opération essentielle pour obtenir une longue durée de vie et une conservation de la forme. Comme indiqué, les surfaces dures avec des matériaux de base ductiles peuvent également être produites par traitement thermique. Par conséquent, le traitement thermique offre un avantage économique important en raison de la longue durée de vie des produits obtenus.5. Modification de surfaceLors du traitement thermique du métal, la surface peut entrer en contact avec de l'air ou d'autres gaz et liquides de refroidissement externes à différentes températures. Cela conduit inévitablement à des changements dans ses propriétés, qui sont également utilisées dans le travail des métaux. Dans le procédé de cémentation, le métal est chauffé à haute température dans une atmosphère de gaz contenant du carbone (gaz endothermique, gaz naturel, etc.) ou de l'azote (ammoniac), qui réagissent avec la surface du métal pour le durcir. Ce processus donne une couche de surface dure et résistante à l'usure qui améliore également la résistance à la corrosion et à l'abrasion, tandis que le noyau est relativement solide, permettant à l'acier de résister aux charges d'impact.6. Modifications de la conductivité thermiquePlus le grain est petit, plus la conductivité thermique est élevée. Une augmentation de la conductivité thermique d'un métal est généralement un effet secondaire d'un traitement thermique visant à augmenter la dureté du métal. Cependant, lorsque la conductivité thermique est une propriété clé, la trempe peut être utilisée pour l'améliorer de manière ciblée. Pour les alliages d'aluminium utilisés dans la création deradiateurs, la méthode de durcissement de phase secondaire - durcissement planaire - est utilisée. Cette méthode implique un traitement thermique de l'alliage de manière à ce que des phases secondaires s'y forment, disposées sous la forme de parois de dislocation planes. Ces parois assurent une excellente conductivité thermique du matériau.7. Modifications de la conductivité électriqueLa réduction de la taille des grains en général améliore également la conductivité électrique. Par conséquent, les méthodes de trempe et de revenu sont utilisées dans la création de fils, de contacts, de fers à souder, de composants électroniques et d'autres produits où une conductivité électrique élevée est importante. De plus, les processus de traitement thermique sont utilisés dans la production de composants électroniques pour améliorer la résistance électrique et à l'oxydation ou pour produire des thermocouples, où la précision de la mesure de la température est importante, ce qui dépend de la conductivité électrique du métal.8. Propriétés magnétiquesLe traitement thermique peut modifier les propriétés magnétiques des métaux. Pour la fabrication d'aimants permanents, des matériaux spéciaux sont utilisés qui sont traités thermiquement pour améliorer leurs propriétés magnétiques.Le traitement thermique peut également être utilisé pour réduire la perméabilité magnétique des métaux, ce qui est important dans les appareils électriques où les champs magnétiques peuvent provoquer des effets indésirables tels que l'inductance et les pertes magnétiques.9. Réparer le traitement thermiqueLe traitement thermique peut être utilisé pour restaurer la structure d'un métal après qu'il a été usé ou endommagé. L'usure du métal est un processus complexe qui entraîne une diminution de la résistance et de la stabilité des pièces en raison de facteurs externes tels que le frottement, la corrosion, les impacts et autres. De plus, lors du fonctionnement de produits métalliques en acier trempé, une destruction progressive de la structure martensitique peut se produire, ce qui entraîne une diminution de la résistance.Le processus de traitement thermique de restauration peut inclure la trempe, la normalisation, le revenu, etc. Il est utilisé pour restaurer des produits métalliques tels que des engrenages, des arbres, des roues de pompe et d'autres pièces complexes sujettes à l'usure ou aux dommages dus au fonctionnement. L'utilisation rationnelle de cette méthode peut augmenter considérablement la durabilité et la fiabilité du fonctionnement à long terme des produits métalliques.10. Variabilité des procédures et des combinaisons de méthodesLe traitement thermique des métaux offre une variété d'approches qui semblent innombrables. Cependant, ils peuvent être personnalisés pour obtenir des résultats spécifiques. De plus, ce processus est bien combiné avec d'autres méthodes, telles que le traitement mécanique ou chimique. Dans certains cas, une pièce métallique peut subir plusieurs traitements thermiques et autres types de traitement. Le choix de la méthode idéale dépend cependant vraiment du type de métal et des propriétés requises, mais dans tous les cas, il est nécessaire de tester ces propriétés pour évaluer l'effet du traitement thermique sur les propriétés mécaniques des matériaux.