Tenifer-nitruration

Définition

La nitruration Tenifer ou la nitruration au bain est un traitement chimique / physique pour augmenter la dureté des matériaux en acier. Au lieu d’appliquer une couche supplémentaire, une zone de diffusion dans la couche superficielle est crée. La Tenifer-Nitruration se compose d’un seul processus : la nitruration dans le bain de tenifer.

Procédé

Les objets à traités sont nitrurés dans le bain quelques minutes ou même quelques heures en fonction de leur forme et matériau. La durée standard de traitement est de 90 minutes à une température de 580 ° C.

Le traitement de Tenifer s’effectue après tout usinage et traitement thermique (à un revenu d’au moins 580° C). Pour assurer qu'aucune contrainte se produise, les pièces sont préchauffé soigneusement à 350 ° C avant le traitement.

Par la suite, l’immersion dans le bain de nitruration ou de Tenifer à 580 ° C est effectuée. Après avoir atteint la durée maximale de traitement, les pièces sont trempées à l’eau, nettoyées et séchées. 

Avantages

Moindres modifications dimensionelles

Etant donné que le traitement de Tenifer ne produit pas de transformations structurelles du matériau de base et que les contraintes thermiques restent très faibles grâce au réchauffement et au refroidissement lents, on ne s’attend pas à des changements de masse importants. Seuls les contraintes de compression, qui se produisent dans la couche superficielle à la suite de la formation de nitrures ou de carbures, induisent des faibles changements de masse qui reste nonobstant dans l’ordre de grandeur entre 3 et 9 micromètres (dépendant du matériau) et qui sont limités seulement à cette couche superficielle.
Des géométries spéciales (comme les anneaux) peuvent aboutir à de plus grandes déformation - la circonférence du pièce devient plus grand: le diamètre interieur et extérieur augmentent.

Bonne dureté de surface

Le traitement Tenifer fait augmenter fortement la dureté de surface. La dureté dans la zone nitrurée et dans le matériau de base est mesurée avec un appareil de mesure Vickers (pyramide de diamant) avec une charge d'essai de 50 g. La dureté maximale mesurée à un acier X32CrMo17 est de 1250 HV 0,05 kg / mm². (Les valeurs limites Vickers vont de 3 pour le plomb jusqu'à 1500 pour la céramique). Les matériaux contenant des éléments formateurs de nitrures (par exemple l'aluminium, le chrome, le molybdène,
le vanadium) ont une dureté de nitruration ultérieure. Cependant, l'augmentation de la teneur en alliage réduit la profondeur de pénétration potentielle de l’azote.
Les couches nitrurées se composent des couches de liaison, de précipitations et de diffusion.

Haute résistance à l'usure

Due à la connexion du fer et des éléments d’alliage dans la surface, la zone de liaison acquière un caractère non métallique. Dès lors qu’au cours des processus de glissement, il ce produit un accouplement métal-non métal ce qui empêche tout soudage (et soudage à froid) et augmente ainsi la résistance à l'usure.
Un effet secondaire est donc le faible coefficient de frottement qui se produit lors de ces accouplements.

Bonne rigidité

En raison de l'augmentation considérable de la dureté de surface lors du traitement Tenifer, une plus grande rigidité de forme est obtenue. Il en résulte une plus grande résistance contre la flexion ou la déformation.

Résistance à la corrosion

En raison de la zone de liaison resp. de diffusion qui est riche en azote, la surface du matériau jouit d’une certaine protection contre la corrosion.

Grande capacité de charge

Les couches de nitrure ont une grande ténacité. Même après chargement (essais de compression) en dépassant la limite d'élasticité (limite zone élastique/plastique) vers la zone plastique (déformation permanente), aucun dommage n’est notable à la surface, en condition d’une faible variation de forme.
Les pièces traitées peuvent être chauffées à 230 ° C-2 h. pour atteindre la plus grande ténacité possible.

Autres propriétés

Les propriétés de glissement et la résistance à l'usure se maintiennent jusqu'à des températures de 500 ° C et même plus mais dans ce cas seulement à court terme. Etant donné que la zone de liaison est un conducteur moins bon que le matériau de base, elle ne chauffe pas aussi vite que sans traitement de tenifer.

• Même des alésages profonds et étroits, ainsi que des contours internes comparables peuvent être nitrurés.
• Haute reproductibilité des résultats de nitruration
• Réduction du coefficient de frottement
• Résistance à la chaleur de la couche Tenifer QPQ jusqu'à 500 ° C
• Aspect esthétique impeccable, couleur noire
  Indications

Indications

Pour la réalisation de la Tenifer-Nitruration, nous avons besoin des informations suivantes:

• Désignation du matériau
• Température du traitement thermique précédent (min. 600°C)
• La dureté est déterminée par le matériau
  voir "tableau des aciers nitrurables", p.ex. acier de traitement thérmique (Vergütungsstahl) 500-700HV1
• La profondeur de nitruration (Nht) en mm est déterminée par le matériau
  voir "tableau des aciers nitrurables", p.ex. acier de traitement thérmique (Vergütungsstahl) 0.3-0.5mm
• L'épaisseur de la couche de liaison en µm (VS) est déterminée par le matériau
  voir "tableau des aciers nitrurables", p.ex. acier de traitement thérmique (Vergütungsstahl) 8-16µm

La profondeur de nitruration et l'épaisseur de la couche de liaison sont également déterminées par la température et le temps de séjour des pièces dans le bain de tenifer. La température et le temps de séjour normaux sont: 580 ° C et 90 min.

Dans le cas d’un traitement thermique préalable, il est nécessaire de soumettre les pièces d’abord à un revenu (réchauffement maitrisé). Les températures du traitement préalable doivent être d'au moins 20°C plus élevées que celles de la nitruration.

Attention ! Si cela n’est pas respecté, les pièces peuvent être endommagées.

Matériaux

Les matériaux appropriés pour la Nitruration Tenifer sont:

• Toutes les qualités de fonte et d’acier
• Des matériaux frittés à base de fer

Des matériaux ferreux avec des éléments générant des nitrures (par exemple le chrome, le molybdène, le vanadium, l'aluminium) ont une dureté de nitruration plus élevé. Pourtant la profondeur de pénétration de l’azote diminue avec l’augmentation de la teneur en alliage. 

Seuls les aciers non alliés et faiblement alliés ont une résistance élevée à la corrosion. Lors des aciers inoxydables, de très hautes duretés peuvent être réalisées, mais au même temps leur protection contre la corrosion se verra réduite. Or au cours du tenifer, la couche passive des aciers inoxydables est détruite. Pour nitrurer les aciers inoxydables sans perte de protection contre la corrosion, le procédé 

INOXDUR® nitruration plasma

 peut être effectué.