Aujourd'hui, nous partageons un aperçu complet des termes liés aux propriétés de traitement des matériaux métalliques.
1. Coulabilité (Moulabilité)
Cela fait référence à la capacité d'un matériau métallique à produire une pièce moulée qualifiée à l'aide de méthodes de coulée. La coulabilité comprend principalement la fluidité, le retrait et la ségrégation. La fluidité fait référence à la capacité du métal en fusion à remplir un moule ; le retrait fait référence au degré de retrait volumique lors de la solidification ; et la ségrégation fait référence à l'irrégularité de la composition chimique interne et de la structure du métal causée par des différences dans le moment de la cristallisation pendant le refroidissement et la solidification.
2. Forgeabilité
Cela fait référence à la capacité d’un matériau métallique à changer de forme sans se fissurer lors du traitement sous pression. Il inclut la capacité d’effectuer des processus de forgeage, de laminage, d’étirement et d’extrusion à chaud ou à froid. La qualité de forgeabilité est principalement liée à la composition chimique du matériau métallique.
3. Usinabilité (Usinabilité, Usinabilité)
Cela fait référence à la facilité avec laquelle un matériau métallique peut être usiné en une pièce qualifiée à l'aide d'un outil de coupe. L'usinabilité est généralement mesurée par la rugosité de la surface de la pièce usinée, la vitesse de coupe autorisée et le degré d'usure de l'outil. Elle est liée à de nombreux facteurs tels que la composition chimique, les propriétés mécaniques, la conductivité thermique et le degré d’écrouissage du matériau métallique. La dureté et la ténacité sont généralement utilisées comme indicateurs approximatifs de l'usinabilité. D’une manière générale, plus la dureté d’un matériau métallique est élevée, plus il est difficile à découper ; même si la dureté n'est pas élevée, si la ténacité est grande, la coupe reste difficile.
4. Soudabilité (soudabilité)
Cela fait référence à l’adaptabilité d’un matériau métallique aux procédés de soudage. Il fait principalement référence à la facilité avec laquelle un joint soudé de haute-qualité peut être obtenu dans certaines conditions de procédé de soudage. Il comprend deux aspects : premièrement, les performances de liaison, c'est-à-dire la sensibilité d'un certain métal à la formation de défauts de soudage dans certaines conditions du procédé de soudage ; et deuxièmement, les performances de service, c'est-à-dire l'adéquation d'un certain joint soudé métallique aux exigences de service dans certaines conditions du procédé de soudage.
5. Traitement thermique
(1) Recuit : il s'agit d'un processus de traitement thermique dans lequel un matériau métallique est chauffé à une température appropriée, maintenu pendant un certain temps, puis refroidi lentement. Les processus de recuit courants comprennent : le recuit de recristallisation, le recuit de soulagement des contraintes, le recuit de sphéroïdisation et le recuit complet. Le recuit vise à réduire la dureté des matériaux métalliques, à améliorer leur plasticité pour faciliter l'usinage ou le traitement sous pression, à réduire les contraintes résiduelles, à améliorer l'homogénéisation de la microstructure et de la composition, ou encore à préparer la microstructure à un traitement thermique ultérieur.
(2) Normalisation : il s'agit du processus de traitement thermique consistant à chauffer l'acier ou des pièces en acier à 30 degrés -50 degrés au-dessus de Ac3 ou Acm (la température du point critique supérieur de l'acier), à le maintenir pendant une durée appropriée, puis à le refroidir à l'air calme. Le but de la normalisation est principalement d'améliorer les propriétés mécaniques de l'acier à faible teneur en carbone, d'améliorer l'usinabilité, d'affiner les grains et d'éliminer les défauts microstructuraux, préparant ainsi la microstructure pour un traitement thermique ultérieur.
(3) Trempe : il s'agit du processus de traitement thermique consistant à chauffer des pièces en acier à une température supérieure à Ac3 ou Ac1 (la température du point critique inférieur de l'acier), à les maintenir pendant un certain temps, puis à les refroidir à une vitesse appropriée pour obtenir une microstructure martensitique (ou bainitique). Les processus de trempe courants comprennent la trempe par bain de sel, la trempe martensitique graduée, la trempe isotherme bainitique, la trempe superficielle et la trempe locale. Le but de la trempe est d'obtenir la structure martensitique souhaitée dans les pièces en acier, d'améliorer la dureté, la résistance et la résistance à l'usure de la pièce et de préparer la microstructure pour un traitement thermique ultérieur.
(4) Trempe : il s'agit du processus de traitement thermique au cours duquel les pièces en acier sont durcies, puis chauffées à une température inférieure à Ac1, maintenues pendant un certain temps, puis refroidies à température ambiante. Les processus de trempe courants incluent la trempe à basse-température, la trempe à température moyenne-, la trempe à haute-température et la trempe multiple. Le but du revenu est principalement d'éliminer les contraintes générées lors de la trempe, de sorte que les pièces en acier aient une dureté et une résistance à l'usure élevées, ainsi que la plasticité et la ténacité requises.
(5) Trempe et revenu : Il s'agit du processus de traitement thermique combiné de trempe et de revenu de l'acier ou de pièces en acier. L’acier utilisé pour la trempe et le revenu est appelé acier trempé et revenu. Il fait généralement référence à l'acier de construction en carbone moyen-et à l'acier de construction en alliage de carbone moyen-.
(6) Traitement thermique chimique : il s'agit du processus de traitement thermique dans lequel des pièces en métal ou en alliage sont placées dans un milieu actif à une certaine température et maintenues pour permettre à un ou plusieurs éléments de pénétrer dans leur couche superficielle, modifiant ainsi leur composition chimique, leur microstructure et leurs propriétés. Les procédés de traitement thermique chimique courants comprennent la cémentation, la nitruration, la carbonitruration, l'aluminisation et la boronisation. Le traitement thermique chimique a principalement pour objectif d'améliorer la dureté de surface, la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion, la résistance à la fatigue et la résistance à l'oxydation des pièces en acier.
(7) Traitement en solution : il s'agit d'un processus de traitement thermique dans lequel un alliage est chauffé à une région monophasée-à haute température-et maintenu à une température constante pour permettre à la phase en excès de se dissoudre complètement dans la solution solide, suivi d'un refroidissement rapide pour obtenir une solution solide sursaturée. Le but du traitement en solution est principalement d'améliorer la plasticité et la ténacité de l'acier et des alliages, et de préparer le durcissement par précipitation.
(8) Durcissement par précipitation (renforcement par précipitation) : il s'agit d'un processus de traitement thermique dans lequel les atomes de soluté dans une solution solide sursaturée s'agglomèrent et/ou précipitent et se dispersent dans la matrice, conduisant au durcissement. Par exemple, l'acier inoxydable austénitique à durcissement par précipitation-, après traitement en solution ou travail à froid, peut atteindre une résistance très élevée en subissant un traitement de durcissement par précipitation à 400 degrés -500 degrés ou 700 degrés -800 degrés. (9) Traitement de vieillissement : il s'agit du processus de traitement thermique dans lequel les propriétés, la forme et les dimensions d'une pièce en alliage changent au fil du temps après un traitement en solution, une déformation plastique à froid, un moulage ou un forgeage, suivi d'un placement à une température plus élevée ou d'un maintien à température ambiante. Si la pièce est chauffée à une température plus élevée et vieillie pendant une période plus longue, on parle de traitement de vieillissement artificiel. Si la pièce est placée à température ambiante ou dans des conditions naturelles pendant une longue période, le phénomène de vieillissement est appelé traitement de vieillissement naturel. Le traitement de vieillissement a pour objectif d'éliminer les contraintes internes de la pièce, de stabiliser sa microstructure et ses dimensions et d'améliorer ses propriétés mécaniques.
(10) Trempabilité : cela fait référence aux caractéristiques qui déterminent la profondeur de durcissement et la répartition de la dureté de l'acier dans des conditions spécifiées. La trempabilité de l'acier est souvent exprimée par la profondeur de la couche durcie. Plus la couche durcie est profonde, meilleure est la trempabilité de l'acier. La trempabilité de l'acier dépend principalement de sa composition chimique, notamment de la présence d'éléments d'alliage qui augmentent la trempabilité, la granulométrie, la température de chauffage et le temps de maintien. L'acier avec une bonne trempabilité permet des propriétés mécaniques uniformes sur toute la section transversale du composant en acier et permet l'utilisation d'agents de trempe à faible contrainte de trempe, réduisant ainsi la déformation et la fissuration.
(11) Diamètre critique (diamètre critique de trempabilité) : Le diamètre critique fait référence au diamètre maximum de l'acier après trempe dans un certain milieu, auquel le noyau obtient une structure martensite complète ou 50 % de martensite. Le diamètre critique de certains aciers peut généralement être obtenu grâce à des tests de trempabilité à l'huile ou à l'eau.
(12) Trempe secondaire : certains alliages de fer-carbone (tels que l'acier rapide-) nécessitent plusieurs processus de trempe pour augmenter encore leur dureté. Ce phénomène de durcissement est appelé durcissement secondaire, qui est provoqué par la précipitation de carbures spéciaux et/ou par leur participation à la transformation de l'austénite en martensite ou bainite.
(13) Fragilité de revenu : Cela fait référence au phénomène de fragilisation de l'acier trempé après revenu dans certaines plages de température ou à un refroidissement lent de la température de revenu à travers cette plage de température. La fragilité à l'état brut peut être divisée en fragilité à l'état de premier-type et en fragilité à l'état de deuxième-type. Le premier type de fragilisation par revenu, également connu sous le nom de fragilisation par revenu irréversible, se produit principalement à des températures de revenu comprises entre 250 degrés et 400 degrés. Après réchauffage, la fragilisation disparaît et des trempes répétées dans cette plage n'entraînent plus de fragilisation. Le deuxième type de fragilisation par revenu, également connu sous le nom de fragilisation par revenu réversible, se produit à des températures comprises entre 400 degrés et 650 degrés. Après réchauffage, la fragilisation disparaît et la température doit baisser rapidement. Une exposition prolongée ou un refroidissement lent dans la plage de 400 à 650 degrés provoquera une réapparition catalytique -. L’apparition de fragilisation après revenu est liée aux éléments d’alliage présents dans l’acier. Par exemple, le manganèse, le chrome, le silicium et le nickel ont tendance à provoquer une fragilisation par revenu, tandis que le molybdène et le tungstène ont tendance à réduire cette tendance.
