Trempe gazeuse : la réponse technique et environnementale aux exigences des opérations de trempe
La trempe gaz associée aux procédés de cémentation basse pression représente une alternative évidente à la trempe huile vis-à-vis de l’environnement et permet de contrôler et d’atteindre des performances significatives d’homogénéité de traitement au sein d’une charge et dans la pièce elle-même. Cet article décrit les choix et l’optimisation des paramètres process, comme les propriétés physiques du gaz de trempe, les caractéristiques de l’écoulement de gaz qui permettent de conditionner la rapidité et l’homogénéité du refroidissement, puis détaille les équipements et les matériels périphériques nécessaires à la mise en oeuvre de cette technologie. Les outils de caractérisation et de prédiction des performances, indispensables à la qualification et à l’optimisation évolutive du procédé sont également abordés.
Figure 1. Influence de différents gaz ou mélanges de gaz sur le coefficient de transfert thermique (calcul issu de Quenchal).
Figure 2. Comparaison de la trempe gaz sous azote ou mélange CO2-He à la trempe huile – charge à trois étages [6].
Figure 3. Influence de la vitesse sur l’efficacité de refroidissement caractérisé par le flux thermique pour une pression de 10 bar et une température de gaz de 20°C – refroidissement de pièces cylindriques (simulation Quenchal).
Figure 4. éléments principaux constitutifs d’une installation de trempe gaz.
Figure 5. Illustration de l’influence croisée de la géométrie des pièces et du milieu de trempe sur les vitesses de refroidissement (cylindres en bleu, pièces industrielles en rouge). Essais Air Liquide.
Figure 6. Visualisation du logiciel QuenchAL.
Figure 7. Lien entre la dureté résultant de la vitesse de refroidissement et la déformation.
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