Les professionnels du secteur font usage du traitement thermique à différents stades du processus de fabrication. Il consiste en une modification de certaines propriétés des métaux ou alliages traités. Par exemple, ils en font usage pour renforcer la résistance et la dureté d’un matériau.
Le traitement thermique est couramment utilisé dans le secteur de l’aéronautique, l’automobile, le matériel informatique, les engins spatiaux, l’armée et dans l’industrie pétrolière et gazière.
Quel est le mode de fonctionnement du traitement thermique ?
Afin d’obtenir l’effet souhaité, le métal ou l’alliage est chauffé à une température qui peut atteindre 1300°C. Sous l’action de la chaleur, la structure du métal change progressivement. A la fin du processus de modification, les propriétés du métal et de l’alliage sont complètement transformées. La durée pendant laquelle le métal est chauffé est appelée « temps de trempage ». Celle-ci a un impact sur les caractéristiques du métal. Plus le métal est trempé durant une longue période, plus sa microstructure change.
Le processus de refroidissement qui succède au temps de trempage influe également sur le résultat final. Il peut se faire rapidement ou de façon plus lente. Le résultat obtenu dépend des facteurs tels que la température et le temps de trempage, la température de refroidissement ainsi que sa durée.
Sachez toutefois qu’il est difficile pour une personne non initiée de connaître avec précision la valeur à laquelle les métaux chauffent et se refroidissent. C’est pour cette raison que les métallurgistes effectuent des études et des analyses approfondies. Celles-ci serviront à obtenir des résultats plus précis. En outre, les fabricants se servent de ces données afin qu’ils puisent s’assurer que leurs pièces métalliques auront les propriétés escomptées à la fin du processus.
Quelles sont les formes du traitement thermique ?
Le durcissement
Lorsqu’un métal est durci, il est chauffé de telle sorte que tous les éléments qui le composent soient transformés en une solution. Les défauts relevés au niveau de la structure disparaissent et font place à un métal dont les propriétés sont plus renforcées. En conséquence, le métal devient plus dur et moins malléable.
Le recuit
Ce procédé de traitement thermique est utilisé pour les métaux comme le cuivre, l’aluminium, l’argent, l’acier et le laiton. Ces matériaux sont chauffés à une certaine température, jusqu’à transformation pour être ensuite séchés à l’air. Cette forme de traitement thermique est particulièrement indiquée si vous voulez obtenir un métal qui soit facile à travailler.
La trempe
Certains matériaux comme les alliages à base de fer sont très durs et cassants. Le trempage a pour but de pallier la fragilité et de renforcer le métal. Pour cela, la matériau est chauffé à une certaine température inférieure au point critique.
La cémentation
Durant ce traitement, l‘extérieur du matériau est dur tandis que l’intérieur reste mou. Comme le processus de durcissement peut rendre les matériaux cassants, la cémentation est particulièrement recommandée pour les matériaux qui requiert un certain niveau de souplesse sans que la couche d’usure ne soit endommagée.
La normalisation
Ce type de traitement thermique est presque identique au recuit. A l’issue du traitement, l’acier est plus résistant et plus ductile. Il est en effet chauffé à très haute température et maintenu dans cet état jusqu’à sa transformation.
Quelle est l’importance du traitement thermique ?
Sans traitement thermique du métal, en particulier de l’acier, il n’y aurait pas d’ordinateurs. Les pièces en métal non ferreux ont une plus faible densité. Les alliages d’aluminium et de titane, ainsi que le bronze et le laiton font l’objet d’un traitement thermique et leurs microstructures sont renforcées. La plupart de ces métaux sont utilisés dans la production de voitures, d’avions entre autres. Par ailleurs le traitement thermique doit toujours être réalisé par des professionnels de la métallurgie.
