En chimie, la trempe désigne le refroidissement rapide d'un produit en vue d'obtenir des propriétés spécifiques, telles que l'augmentation de la dureté des alliages ferreux ou la diminution de la dureté des alliages non ferreux. Ce processus est crucial pour les matériaux qui nécessitent une résistance élevée à la déformation et à la corrosion, tels que les lames et les réservoirs de stockage.
Mécanisme de la trempe :
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La trempe comprend trois étapes principales : l'étape de la vapeur, l'étape de l'ébullition et l'étape de la convection.Stade vapeur :
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Lorsqu'un composant chaud est immergé pour la première fois dans l'huile de trempe, il est entouré d'une couche de vapeur. Cette couche ralentit d'abord le processus de refroidissement, car la chaleur est principalement évacuée par rayonnement à travers la vapeur. Pour accélérer cette étape, des additifs peuvent être utilisés pour augmenter l'agitation de la couche de vapeur, facilitant ainsi une dispersion plus rapide de la vapeur.Phase d'ébullition :
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Au fur et à mesure que la température du composant diminue, la couche de vapeur se désagrège, entraînant un contact direct entre l'huile et le composant. Cette étape se caractérise par une ébullition rapide, ce qui augmente considérablement la vitesse de refroidissement.Phase de convection :
Une fois que la température du composant est tombée en dessous du point d'ébullition de l'huile, le refroidissement se poursuit par convection. L'huile circule autour du composant, transférant la chaleur jusqu'à ce que la température souhaitée soit atteinte.
- Types de trempe :Huile de trempe :
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Ce type de trempe utilise des huiles spécialement conçues pour durcir les composants en contrôlant le transfert de chaleur et en améliorant le mouillage afin de minimiser les déformations et les fissures.Trempe sous vide :
- Réalisée dans un four à vide, cette méthode consiste à chauffer le matériau dans une atmosphère contrôlée, puis à le refroidir rapidement. Il existe deux sous-types :
- Trempe au gaz : La pièce est chauffée sous vide et refroidie à l'aide d'un gaz neutre de grande pureté, comme l'azote. Cette méthode convient aux matériaux dont la vitesse de refroidissement critique pour la formation de martensite est faible.
Trempe liquide : Après avoir été chauffée sous vide, la pièce est placée dans une chambre de refroidissement remplie d'azote de haute pureté, puis refroidie rapidement dans un bain d'huile de trempe.
Processus de post-trempe :
Après la trempe, les matériaux subissent souvent un revenu, qui consiste à réchauffer le matériau trempé à une température inférieure à son point critique, puis à le refroidir lentement. Ce processus permet de réduire la fragilité et d'éliminer les tensions causées par la trempe, améliorant ainsi la ténacité et la ductilité globales du matériau.
