Qu'est-ce que l'acier de cémentation ? Le guide des aciers ABRAMS® vous éclaire !
L’acier de cémentation est un acier de construction non allié ou faiblement allié qui, en raison de sa faible teneur en carbone (0,1 % à 0,25 % maximum), se prête à la cémentation. Les aciers de cémentation ont la norme DIN EN ISO 863-3 ( autrefois DIN EN 10084). La cémentation enrichit le carbone à la surface du matériau, puis la trempe et le revenu donnent à l’acier sa surface dure et résistante à l’usure, tandis que le cœur garde sa ténacité.
En raison de la dureté superficielle élevée (environ 60 HRC), les pièces à usiner les ou composants ont une surface plus résistante à l’usure, alors que le hauteur de la dureté à cœur est déterminée par la hauteur de la teneur en alliage.
Pourquoi s'appelle-t-il acier de cémentation ?
Le nom “acier de cémentation” est dérivé de ce que l’on appelle la “cémentation”. Il s’agit d’un traitement thermique spécial auquel cette nuance d’acier est soumise. Par ce processus, un matériau combine en quelque sorte deux types d’acier en un seul en raison de la différence de teneur en carbone et peut ainsi avoir une surface dure tout en gardant un cœur tenace.
Quels sont les groupes d'aciers de cémentation ?
Les aciers de cémentation sont un groupe d’aciers alliés qui ont été spécialement développés pour le processus de cémentation. Ils peuvent être classés en différents groupes, en fonction des éléments d’alliage spécifiques qu’ils contiennent. Les groupes d’aciers de cémentation sont les suivants :
- Acier de cémentation non allié
- Acier de cémentation allié au chrome et au chrome-manganèse
- Acier de cémentation allié au chrome-molybdène
- Acier de cémentation allié nickel-chrome
- Acier de cémentation allié au chrome-nickel-molybdène
Il est important de noter que de nombreux aciers de cémentation contiennent une combination de ces éléments d’alliage pour atteindre une série de propriétés souhaitées. La composition spécifique de chaque acier dépend des exigences de l’application à laquelle il est destiné.
Qu'est-ce que la cémentation ?
La cémentation est le traitement thermique le plus utilisé pour les aciers de cémentation. Il décrit le processus de durcissement de la surface (durcissement de la couche superficielle), qui consiste en des procédés de traitement thermique de cémentation et de trempe, suivis d’un revenu. Par la trempe et le revenu, on obtient les propriétés optimales (par ex. une grande résistance à l’usure) d’une couche superficielle dure et d’un cœur tenace.
À des températures de 880° à 1050°C, un enrichissement en carbone (cémentation) est effectué, par exemple au moyen de poudre / granulés, de gaz ou de bain de sel. L’enrichissement en carbone augmente la dureté de la couche superficielle. Le carbone se diffuse dans la couche superficielle de la pièce jusqu’à une profondeur de 1,5 – 2 mm. Il est possible d’atteindre des teneurs en carbone allant jusqu’à 0,8 %. Le choix de la température dépend de l’acier de cémentation. La teneur en carbone diminue avec la profondeur de pénétration.
Quelle est la différence entre l'acier de cémentation et l'acier de traitement ?
L’acier de cémentation et l’acier de traitement sont regroupés dans un groupe d’aciers propre (DIN 10027). Les deux types d’acier sont trempés par un traitement thermique. La différence se trouve dans le type de dureté. L’acier de cémentation sera cémenté, ce qui veut dire que seule la surface sera trempée, et que le cœur reste tenace. Par contre, l’acier de traitement sera trempé à cœur, ce qui veut dire que tout l’acier est trempé.
Où utilise-t-on l'acier de cémentation ?
L’acier de cémentation a une large palette d’applications. Il est souvent utilisé dans l’industrie automobile, la construction mécanique et la construction d’installations. On l’utilise entre autres pour la construction d’arbres de transmission, de pièces d’accouplement, de roues dentées et de boulons. Il est également utilisé dans l’industrie du bâtiment pour la fabrication d’éléments de construction qui doivent résister à de haute contraintes.
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