Aciers de trempe
Domaine d'application
Les aciers trempés et revenus sont utilisés lorsque des aciers comme S235, S355, etc., entraîneraient des dimensions trop importantes. Ils conviennent à toutes les pièces fortement sollicitées dans les transmissions, moteurs, châssis, etc., par exemple : engrenages, vilebrequins, arbres moteurs, vis, fourchettes de changement de vitesse, etc.
Description
Les aciers de traitement sont des aciers de construction mécanique adaptés à la trempe en raison de leur composition chimique. À l'état trempé et revenu, ils offrent une bonne ténacité tout en conservant une résistance à la traction élevée.
Le traitement de trempe et revenu confère aux aciers de construction une combinaison de propriétés : une limite d'élasticité Re, Rp0,2 plus élevée pour des tensions admissibles supérieures, et une meilleure ténacité (travail de rupture Av) permettant une déformation importante avant la rupture. Pour atteindre cette ténacité, la microstructure ne doit pas contenir trop de cémentite, d'où une teneur en carbone limitée à 0,25 - 0,6 %.
Propriétés
Une combinaison équilibrée entre limite d'élasticité et ténacité.
Soudabilité : Non recommandée (C35 et C45 soudables sous conditions).
Usinabilité : Les aciers de traitement peuvent être usinés même après trempe et revenu.
Trempe et revenu
La trempe et le revenu consistent à tremper des aciers de construction mécanique, suivis d'un revenu à des températures élevées. Objectif : augmenter la ténacité tout en améliorant la limite d'élasticité. Les aciers à haute limite d'élasticité et bonne ténacité peuvent être obtenus par deux procédés de traitement thermique :
Trempe suivie de revenu :
Ce procédé comprend une trempe (microstructure martensitique) suivie d'un revenu (chauffage) à des températures entre 450°C et 600°C, où les valeurs optimales de ténacité et de résistance sont atteintes.
- Trempe dans l'eau.
- Traitement de revenu : optimisation de la résistance et de la ténacité.
Trempe par transformation isotherme :
Refroidissement rapide d'une microstructure austénitique à une température située entre Ms (début de la formation de martensite) et Ar1 (point critique de refroidissement), suivi d'un maintien à cette température (procédé isotherme). Pendant cette période, tout l'austénite se transforme. L'acier peut ensuite être refroidi à température ambiante sans modification de la microstructure. Ce procédé est également appelé trempe bainitique.