Différence principale - Carburation vs nitruration

Le traitement thermique est l'utilisation de la chaleur pour modifier les propriétés d'un matériau, notamment en métallurgie. Le traitement thermique se fait par chauffage et refroidissement des substances. Il est utilisé pour modifier une ou plusieurs propriétés chimiques et physiques afin d'obtenir des propriétés souhaitables telles qu'une résistance accrue, une dureté accrue, une résistance aux chocs, un ramollissement et une ductilité accrue. Il existe quatre principaux types de méthodes de traitement thermique: le recuit, le revenu, le durcissement et la normalisation. Le durcissement est le processus d'augmentation de la dureté d'un métal. Il existe deux principaux types de procédés de trempe: la cémentation et la trempe superficielle. Le durcissement de surface peut être effectué selon deux processus connus sous le nom de durcissement de surface différentiel et de durcissement différentiel de structure métallique. La cémentation et la nitruration sont les deux techniques utilisées dans le processus de durcissement différentiel des structures métalliques. La principale différence entre la cémentation et la nitruration est que dans la cémentation, le carbone est diffusé à la surface de l'acier alors que, dans le procédé de nitruration, l'azote est diffusé à la surface de l'acier.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la carburation - Définition, différents types 2. Qu'est-ce que la nitruration - Définition, amélioration des propriétés 3. Quelle est la différence entre la cémentation et la nitruration – Comparaison des principales différences

Termes clés: recuit, cémentation, cémentation, cémentation au gaz, durcissement, cémentation liquide, métallurgie, nitruration, cémentation en pack, durcissement de surface, revenu, cémentation sous vide

Qu'est-ce que la carburation

En cémentation, l'alliage métallique est placé à haute température pendant plusieurs heures dans un environnement carboné. La température doit être supérieure à la température de transformation supérieure du métal (température critique). Ensuite, le carbone est absorbé dans l'acier à partir de l'environnement carboné et diffuse lentement dans les couches de surface.

Le milieu carboné peut être du charbon ou du monoxyde de carbone. Le but de la cémentation est de rendre la surface de l'acier dure et résistante à l'usure. Cette technique est principalement utilisée pour les aciers doux au carbone. Des temps de carburation plus longs augmentent la profondeur du revêtement de carbone. Cependant, dans cette méthode, la surface devient plus dure tandis que le noyau reste mou.

Il existe quatre formes principales de cémentation comme suit.

Pack Carburation

Ici, les composants sont conditionnés dans un environnement à haute teneur en carbone. Les composants sont chauffés avec la production de monoxyde de carbone (un agent réducteur). La réduction par le monoxyde de carbone se produit sur la surface de l'acier avec la libération de carbone qui se diffuse dans la surface en raison des températures élevées. Ensuite, ce carbone se durcit.

Carburation au gaz

Ici, le monoxyde de carbone est fourni au four chauffé. Le reste du processus est similaire à celui de la cémentation au gaz.

Carburation sous vide

Ce processus implique la cémentation de l'acier dans un système sans oxygène et à basse pression. Étant donné que le système est sans oxygène, la température peut être considérablement augmentée sans aucune oxydation de surface. Des températures plus élevées augmentent les taux de diffusion du carbone et donc le durcissement est augmenté.

Carburation liquide

Ici, l'acier est immergé dans un environnement de carbone liquéfié. La diffusion du carbone est plus efficace dans cette méthode.

Qu'est-ce que la nitruration

La nitruration est un processus de traitement thermique qui diffuse de l'azote dans la surface d'un métal pour créer une surface durcie. Le processus de nitruration utilise de l'azote et de la chaleur. Ceci est généralement utilisé pour les pompes d'injection de carburant. Dans cette méthode, l'azote est diffusé à la surface de l'acier au lieu du carbone. La nitruration peut être effectuée à des températures plus basses que la cémentation.

Figure 1: Un four de traitement de nitruration thermique informatisé

La diffusion de l'azote gazeux se produit normalement à basse température et le durcissement se produit sans trempe. Seule la surface est durcie, le noyau reste le même. Lorsqu'un acier a subi un processus de nitruration, il présente une excellente résistance à l'usure. La résistance à la corrosion est également améliorée. De plus, la durée de vie en fatigue de l'acier est améliorée. La propriété de fatigue est la capacité de l'acier à résister à une contrainte sans rupture.

Différence entre la cémentation et la nitruration

Définition

Carburation: La cémentation est un processus de traitement thermique qui diffuse du carbone dans la surface d'un métal pour créer une surface durcie.

Nitruration: La nitruration est un processus de traitement thermique qui diffuse de l'azote dans la surface d'un métal pour créer une surface durcie.

Composants

Carburation: La cémentation utilise un environnement carboné.

Nitruration: La nitruration utilise de l'azote au lieu du carbone.

Température

Carburation: La carburation se fait à très haute température.

Nitruration: La nitruration peut être effectuée à basse température.

La diffusion

Carburation: Lors de la cémentation, le carbone est diffusé à la surface de l'alliage métallique.

Nitruration: Dans la nitruration, l'azote est diffusé sur la surface de l'alliage métallique.

Conclusion

La cémentation et la nitruration sont deux types de processus de durcissement de surface qui sont utilisés pour durcir une surface en acier tandis que le noyau reste mou. le différence principale entre la cémentation et la nitruration est que lors de la cémentation, le carbone est diffusé à la surface de l'acier alors que, dans le processus de nitruration, l'azote est diffusé à la surface de l'acier.

Référence:

1. "Procédé et techniques de cémentation - Quatre méthodes de cémentation." Brighthub Engineering, 25 mai 2011, disponible ici.2. « Qu'est-ce que la nitruration ? – Définition de Corrosionpedia. Corrosionpedia, disponible ici.3. "Nitruration". Wikipédia, Wikimedia Foundation, 12 janvier 2018, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. «Four de traitement thermique informatisé» de S zillayali - Travail personnel (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia