Défauts possibles lors des traitements de nitruration et nitrocarburation des aciers et des fontes 1e partie : inventaire et description des défauts
Les produits industriellement traités par des procédés de diffusion thermochimique d’azote (nitruration) d’azote et carbone (nitrocarburation), et leurs dérivés, présentent des défauts. Quels sont-ils ? Et quelles relations entre les dysfonctionnements du couple produit-process et les défauts pouvons-nous observer ?
Figure 1 : Aspect micrographique des couches nitrurées.
Figure 2 : Diagramme d’équilibre fer-azote.
Figure 3 : Forme du giagramme de Leherer dans la norme AMS 2759/10 (isothermes d’adsorption de l’azote dans le fer).
Figure 4 : Tolérances sur KN selon la valeur spécifiée pour la gamme des KN élevés selon SAE - AMS 2759/10.
Figure 5 : Valeurs et tolérances sur KN et KC en fonction de la température pour la classe 2 et les aciers alliés selon SAE- AMS 2759/12.
Tableau 2 : Paramètres des gammes de nitrocarburation avec pilotage des valeurs KN et KC pour produire des couches de combinaison à structure e conforme aux classes 1 et 2 selon SAE-AMS 2759/12.
Figure 6 : Couche de combinaison avec différentes attaques, les réactifs de Marble et Oberhoffer colorent en noir la phase g’ majoritairement concentrée à l’interface de la zone de diffusion (crédit Cetim).
Figure 7 : Essai d’indentation sur une couche nitrurée (document Nitrex).
Figure 8 : Mécanisme de formation des porosités d’après E.J. Mittemeijer et M. Somers.
Figure 10 : Influence de la température sur la croissance de la couche de combinaison d’un acier non allié à bas carbone (d’après Dawes (C.), Tranter (D.F.), Smith (C.G.)).
Figure 11 : Croissance de la couche blanche (source Bodycote).
Figure 12 : Ralentissement de la diffusion de l’azote par les contraintes de compression engendrées par la nitruration (écarts par rapport à la loi e = K √T) [3].
Figure 13 : Illustration de l’effet de coalescence des nitrures et des carbonitrures lors d’une nitruration ionique [4]
30CAD6-12 = 30CrAlMo6-12 (EN NF 10085).
Figure 14 : Réseaux de carbonitrures au sommet d’une dent d’engrenage.
Figure 15 : « Cheveux d’ange » dans une couche nitrurée.
Figure 16 : Couche présentant une zone de braunite en sombre.
Figure 17 : Variations de longueurs et diamètres d’axes nitrurés de diamètres 5 à 25 mm, longueur 120 mm nitrurés sur une profondeur de 0,6 mm [6].
Tableau 2 : Principales anomalies et défauts possibles lors des traitements de nitruration et nitrocarburation [7]
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