L'inconvénient du traitement thermique est la possibilité de réactions chimiques indésirables qui peuvent altérer les propriétés de surface du métal, entraînant des différences de dureté sur l'ensemble du composant. Ces réactions sont souvent dues à la présence d'éléments réactifs dans l'environnement du traitement thermique, comme l'oxygène de l'air. Il peut en résulter une "peau" sur le composant qui est plus ou moins dure que le reste du matériau, ce qui peut compromettre l'intégrité et les performances globales du composant.
Pour atténuer ce problème, les spécialistes du traitement thermique ont souvent recours au traitement thermique en atmosphère contrôlée, qui consiste à remplacer l'air de la chambre de traitement thermique par des gaz non réactifs tels que l'azote ou l'argon, ou à utiliser un bain de sel fondu non réactif. Cependant, même avec ces mesures, il existe toujours un risque que des impuretés résiduelles provoquent une légère décoloration ou d'autres effets mineurs sur la surface.
Cet inconvénient souligne l'importance d'un contrôle minutieux de l'environnement du traitement thermique et des paramètres du processus pour s'assurer que les propriétés mécaniques souhaitées sont obtenues de manière uniforme sur l'ensemble du métal traité. Le défi consiste à trouver un équilibre entre la nécessité d'un environnement contrôlé et non réactif et les aspects pratiques des processus de traitement thermique industriel.
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