Qu'est-ce que le traitement thermique et quels sont les objectifs ?

Le traitement thermique est un ensemble de procédés industriels qui consistent à modifier les propriétés physiques, mécaniques et/ou chimiques de matériaux, principalement des aciers et des alliages métalliques.

Les traitements thermiques sont réalisés dans un four où les pièces métalliques sont chauffées à haute température dans une atmosphère gazeuse contrôlée et choisie selon les propriétés que l’on souhaite modifier : dureté en surface, ductilité, résistance à l’usure, aspect esthétique etc. L’étape finale d’un cycle de traitement thermique est la trempe, qui est un refroidissement contrôlé des pièces pour les amener à la température ambiante. L’objectif est d’obtenir des pièces avec des caractéristiques mécaniques différentes des pièces initiales.

On distingue deux types d’applications des traitements thermiques :

1. Traitement à cœur sur pièces semi finies, comme le recuit : il se fait sur des pièces métalliques semi finies et déformées à froid (tôles, bobines d’acier ou tubes). Il vise à augmenter la ductilité du métal dans toute la matière (en surface et à cœur) pour pouvoir le travailler et obtenir la pièce finie.
2. Traitement de durcissement de surface comme la cémentation suivie par trempe et revenu, la nitruration, etc : ils sont réalisés sur les pièces finies pour en changer les qualités et les propriétés mécaniques superficielles telles que la dureté, la résistance à la corrosion et à l’usure, etc...

Il existe aussi des traitements thermiques de durcissement réalisés à basse température avec de l’azote liquide dans des cellules cryogéniques où la température peut descendre jusqu'à -150°C. Ces traitements sont appliqués sur des pièces critiques pour l’aéronautique, le spatial et l’industrie de haute précision. Avant d'être intégrées dans des structures complexes comme un avion ou un satellite, les pièces doivent être traitées pour assurer la transformation de l'austénite résiduelle (phase plus souple) en martensite (phase plus dure). Cela a comme effet d’en augmenter la dureté et aussi d’éliminer les risques de variation dimensionnelle pendant leur utilisation (par exemple un avion qui passe régulièrement de la température au sol à la température à altitude de croisière).

Air Liquide a la solution adéquate pour tous les types de traitements thermiques. Nos experts sont à votre disposition et vous guideront pendant chaque nouvelle étape clé, en fonction de votre application, du résultat recherché, du cycle thermique requis, et des éléments à traiter.