Que se passe-t-il lorsque les métaux subissent un traitement thermique?

Techniques de chauffage et de refroidissement du métal

Avant l'invention des techniques modernes de travail des métaux, les forgerons utilisaient la chaleur pour rendre le métal exploitable. Une fois que le métal a été formé dans la forme désirée, le métal chauffé a été rapidement refroidi. Le refroidissement rapide rend le métal plus dur et moins cassant.

Qu'est-ce que le traitement thermique?

Le traitement thermique est le processus de chauffage et de refroidissement des métaux pour modifier leur microstructure et faire ressortir les caractéristiques physiques et mécaniques qui rendent les métaux plus souhaitables.

La température des métaux est chauffée et la vitesse de refroidissement après le traitement thermique peut modifier considérablement les propriétés du métal.

Les raisons les plus courantes pour lesquelles les métaux subissent un traitement thermique sont d'améliorer leur résistance, leur dureté, leur ténacité, leur ductilité et leur résistance à la corrosion. Obtenez une meilleure idée du processus avec les exemples de traitements thermiques courants qui suivent.

Comprendre le recuit

Le recuit est une forme de traitement thermique qui rapproche un métal de son état d'équilibre. Le recuit adoucit le métal, le rendant plus malléable et offrant une plus grande ductilité . Dans ce processus, le métal est chauffé au-dessus de sa température critique supérieure pour changer sa microstructure. Ensuite, le métal est refroidi lentement.

Qu'est-ce que Quench Hardening?

Moins coûteux que le recuit, la trempe est un procédé de traitement thermique qui ramène rapidement le métal à la température ambiante après qu'il a été chauffé au-dessus de sa température critique supérieure. Le processus de trempe empêche le processus de refroidissement d'altérer la microstructure du métal.

La trempe, qui peut être faite avec de l'eau, de l'huile et d'autres milieux, durcit l'acier à la même température que le recuit complet.

Le processus de durcissement des précipitations

Le durcissement par précipitation est également connu sous le nom de durcissement par l'âge. C'est un processus de traitement thermique qui crée l'uniformité dans la structure de grain d'un métal.

Ce processus rend le matériau plus fort.

Le procédé consiste à chauffer un traitement en solution à des températures élevées après un processus de refroidissement rapide. Le durcissement par précipitation est habituellement exécuté dans une atmosphère inerte à des températures allant de 900 à 1150 ° F. Cela peut prendre entre une heure et quatre heures pour mener à bien ce processus. La durée dépend typiquement de l'épaisseur du métal et de facteurs similaires.

Pourquoi les métaux sont-ils trempés?

Utilisé couramment dans la sidérurgie aujourd'hui, le traitement thermique est un traitement thermique utilisé pour améliorer la dureté et la ténacité de l'acier ainsi que pour réduire la fragilité. Le processus de trempe crée une structure plus ductile et stable. Le but de la trempe est d'obtenir la meilleure combinaison de propriétés mécaniques dans les métaux.

Qu'est-ce que le stress soulage?

Le soulagement du stress est un procédé de traitement thermique qui diminue le stress dans les métaux après qu'ils ont été trempés, coulés, normalisés, etc. Le stress est soulagé en chauffant le métal à une température inférieure à celle requise pour la transformation. Après ce processus, le métal est ensuite refroidi lentement.

Les avantages des traitements cryogéniques

Lorsqu'une pièce métallique est traitée cryogéniquement , elle est lentement refroidie avec de l'azote liquide. Le processus de refroidissement lent aide à prévenir les contraintes thermiques du métal.

Ensuite, la partie métallique est maintenue à une température d'environ -190 ° C pendant environ un jour.

Lorsqu'elle est ensuite thermodurcie, la partie métallique subit une augmentation de température jusqu'à environ +149 ° C. Cette trempe thermique aide à réduire la fragilité qui peut être causée par la formation de martensite pendant le traitement cryogénique.