Introduction aux procédés de traitement thermique courants pour les chaînes
Dans le processus de fabrication des chaînes, le traitement thermique est une étape clé pour améliorer leurs performances. Grâce à ce traitement, la résistance, la dureté, la résistance à l'usure et la durée de vie en fatigue de la chaîne peuvent être considérablement améliorées afin de répondre aux exigences de différentes applications. Cet article présente en détail les procédés de traitement thermique courants.chaînes, notamment la trempe, le revenu, la cémentation, la nitruration, la carbonitruration et d'autres procédés
1. Aperçu du processus de traitement thermique
Le traitement thermique est un procédé qui modifie la structure interne des matériaux métalliques par chauffage, isolation et refroidissement afin d'obtenir les performances requises. Dans le cas des chaînes, le traitement thermique permet d'optimiser leurs propriétés mécaniques et d'assurer leur bon fonctionnement même dans des conditions d'utilisation complexes.
2. Processus de trempe
La trempe est l'un des procédés les plus courants de traitement thermique des chaînes. Son but est d'améliorer la dureté et la résistance de la chaîne par un refroidissement rapide. Voici les étapes spécifiques du processus de trempe :
1. Chauffage
Chauffez la chaîne à une température appropriée, généralement la plage de températures de trempe du matériau. Par exemple, pour les chaînes en acier au carbone, la température de trempe est généralement d'environ 850 °C.
2. Isolation
Après avoir atteint la température de trempe, il convient de maintenir une durée de maintien en température pendant une durée déterminée afin d'homogénéiser la température interne de la chaîne. Cette durée est généralement calculée en fonction des dimensions et des propriétés du matériau de la chaîne.
3. Trempe
La chaîne est rapidement immergée dans un milieu de trempe tel que de l'eau froide, de l'huile ou de l'eau salée. Le choix du milieu de trempe dépend du matériau et des performances requises pour la chaîne. Par exemple, pour les chaînes en acier à haute teneur en carbone, la trempe à l'huile est généralement utilisée afin de limiter les déformations.
4. Trempe
La chaîne trempée génère des contraintes internes plus importantes ; un revenu est donc nécessaire. Le revenu consiste à chauffer la chaîne trempée à une température appropriée (généralement inférieure à Ac1), à la maintenir à cette température pendant une durée déterminée, puis à la refroidir. Le revenu permet de réduire les contraintes internes et d'accroître la ténacité de la chaîne.
III. Procédé de trempe
Le revenu est un traitement complémentaire à la trempe. Son objectif principal est d'éliminer les contraintes internes, d'ajuster la dureté et d'améliorer les performances de transformation. Selon la température de revenu, on distingue le revenu à basse température (150 °C à 250 °C), le revenu à moyenne température (350 °C à 500 °C) et le revenu à haute température (plus de 500 °C). Par exemple, pour les chaînes nécessitant une ténacité élevée, on utilise généralement un revenu à moyenne température.
IV. Procédé de cémentation
La cémentation est un procédé de durcissement superficiel principalement utilisé pour améliorer la dureté et la résistance à l'usure de la surface d'une chaîne. Ce procédé comprend les étapes suivantes :
1. Chauffage
Chauffer la chaîne à la température de cémentation, généralement 900℃-950℃.
2. Cémentation
Placer la chaîne dans un milieu de carburation, tel qu'une solution de cyanure de sodium ou une atmosphère de carburation, afin que les atomes de carbone diffusent vers la surface et à l'intérieur de la chaîne.
3. Trempe
La chaîne cémentée doit être trempée pour solidifier la couche cémentée et augmenter sa dureté.
4. Trempe
La chaîne trempée est ensuite revenue pour éliminer les contraintes internes et ajuster sa dureté.
5. Procédé de nitruration
La nitruration est un procédé de durcissement superficiel qui améliore la dureté et la résistance à l'usure de la chaîne en formant une couche de nitrure à sa surface. Ce procédé est généralement réalisé à une température de 500 à 600 °C, et sa durée est déterminée en fonction des dimensions et des performances requises pour la chaîne.
6. Procédé de carbonitruration
La carbonitruration est un procédé qui combine les avantages de la cémentation et de la nitruration. Elle est principalement utilisée pour améliorer la dureté et la résistance à l'usure de la surface des chaînes. Ce procédé comprend les étapes de chauffage, de nitruration, de trempe et de revenu.
7. Procédé de trempe superficielle
La trempe superficielle est principalement utilisée pour améliorer la dureté et la résistance à l'usure de la surface de la chaîne tout en préservant sa ténacité interne. Elle se divise en trois catégories, selon la méthode de chauffage : trempe superficielle par induction, trempe superficielle par flamme et trempe superficielle par contact électrique.
1. Trempe superficielle par chauffage par induction
Le procédé de trempe superficielle par induction utilise le principe de l'induction électromagnétique pour chauffer rapidement la surface de la chaîne jusqu'à la température de trempe, puis la refroidir tout aussi rapidement. Cette méthode présente l'avantage d'une vitesse de chauffage élevée et d'une profondeur de trempe contrôlable.
2. Trempe de surface par chauffage à la flamme
La trempe superficielle par chauffage à la flamme consiste à chauffer la surface de la chaîne à la flamme puis à la tremper. Cette méthode convient aux chaînes de grande taille ou à la trempe localisée.
VIII. Traitement du vieillissement
Le vieillissement est un procédé qui améliore les propriétés des matériaux métalliques par des moyens naturels ou artificiels. Le vieillissement naturel consiste à maintenir la pièce à température ambiante pendant une période prolongée, tandis que le vieillissement artificiel est obtenu en la chauffant à une température élevée et en la maintenant à cette température pendant une courte durée.
IX. Sélection du procédé de traitement thermique
Le choix d'un traitement thermique adapté nécessite une analyse approfondie du matériau, de l'environnement d'utilisation et des performances requises pour la chaîne. Par exemple, pour les chaînes soumises à des charges élevées et à une forte usure, la trempe et le revenu sont des procédés couramment utilisés ; tandis que pour les chaînes exigeant une dureté superficielle élevée, la cémentation ou la carbonitruration sont plus appropriées.
X. Contrôle du processus de traitement thermique
Le contrôle qualité du processus de traitement thermique est crucial. En pratique, des paramètres tels que la température de chauffage, le temps de maintien et la vitesse de refroidissement doivent être rigoureusement contrôlés afin de garantir la stabilité et la fiabilité du résultat du traitement thermique.
Conclusion
Grâce au traitement thermique décrit ci-dessus, les performances de la chaîne sont considérablement améliorées afin de répondre aux exigences de différentes applications. Lors du choix de chaînes, les acheteurs internationaux en gros doivent comprendre le processus de traitement thermique appliqué, en fonction des applications et des performances requises, afin de s'assurer que les produits achetés répondent à leurs besoins.
Date de publication : 14 juillet 2025