La cémentation, bien que bénéfique pour améliorer la dureté de la surface, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue des métaux, peut entraîner plusieurs dommages si elle n'est pas correctement contrôlée. Ces dommages comprennent la rétention d'austénite, l'oxydation des joints de grains, la fissuration intergranulaire, la fissuration superficielle, la faible dureté superficielle et la formation de réseaux de carbure. Chacun de ces problèmes peut avoir un impact significatif sur la qualité et les performances des pièces métalliques traitées.
Austenite retenue : Pendant la cémentation, l'acier est chauffé dans la phase austénitique. Si le processus de refroidissement n'est pas contrôlé correctement, une partie de l'austénite peut ne pas se transformer en martensite, ce qui entraîne une rétention d'austénite. Cela peut réduire la dureté et la résistance à l'usure de la surface, car l'austénite est plus molle que la martensite.
Oxydation des joints de grains : Si le potentiel de carbone n'est pas correctement contrôlé, l'oxygène peut pénétrer dans les joints de grains, ce qui entraîne une oxydation. Cette oxydation peut affaiblir les joints de grains et entraîner une rupture prématurée sous contrainte.
Fissuration intergranulaire : Tout comme l'oxydation des joints de grains, un potentiel de carbone élevé peut également provoquer des fissures intergranulaires. Cela se produit lorsque la concentration de carbone aux joints de grains est trop élevée, ce qui entraîne une fragilisation localisée et une fissuration sous contrainte.
Fissuration superficielle : Un contrôle inadéquat du processus de cémentation peut entraîner une fissuration superficielle. Cela est souvent dû à un refroidissement rapide ou à un chauffage inégal, ce qui peut provoquer des tensions dans le matériau qui conduisent à des fissures.
Faible dureté de surface : Si le potentiel de carbone est trop faible, la surface de la pièce cémentée peut ne pas atteindre la dureté souhaitée. Cela peut réduire la résistance à l'usure et la durabilité de la pièce.
Réseautage du carbure : Un potentiel de carbone trop élevé peut entraîner la formation de carbures à la surface. Ces carbures peuvent former un réseau qui est fragile et peut conduire à une défaillance prématurée sous contrainte.
Outre ces dommages directs, le processus de cémentation sous atmosphère présente également plusieurs inconvénients, notamment la nécessité de conditionner l'équipement après des périodes d'inactivité, la dépendance à l'égard des connaissances empiriques pour obtenir des résultats reproductibles et la nécessité de disposer d'importantes réserves de matériaux pour les opérations de post-traitement. Ces facteurs contribuent à la variabilité de la profondeur et de la qualité des cémentations et nécessitent une surveillance constante des questions d'environnement et de sécurité.
Dans l'ensemble, si la cémentation est un procédé précieux pour améliorer les propriétés des métaux, un contrôle minutieux des paramètres du procédé est essentiel pour éviter ces effets néfastes et garantir l'obtention des propriétés souhaitées.
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