NITRURATION GAZEUSE NITREG® - Nitrex

- NITRURATION GAZEUSE NITREG® -

NITRURATION GAZEUSE NITREG®

NITREG® est un processus moderne de traitement thermique, capable de répondre aux exigences métallurgiques de toutes les spécifications de nitruration initialement rédigées pour la nitruration gazeuse traditionnelle, en bain de sel ou au plasma. La capacité de contrôler la concentration d’azote à la surface permet à l’utilisateur de contrôler la croissance de la couche composite de manière pratiquement indépendante du développement d’une zone de diffusion souhaitable. Cette approche ne simplifie pas uniquement le respect des exigences de spécifications, mais elle rend également possible leur amélioration en permettant des tolérances minimes, notamment concernant l’épaisseur et les propriétés de la couche composite.

 

L’avantage NITREG®

  • Contrôle de l’épaisseur de la couche composite (blanche) et de ses propriétés
  • Élimination des réseaux fermés de nitrure au sein de la zone de diffusion
  • Excellent contrôle de la profondeur de cémentation
  • Durcissement uniforme, même les petits orifices, les rainures étroites et les bords coupants
  • Excellent contrôle de la dureté superficielle
  • Aucune déformation des pièces
  • Très haut niveau de répétabilité du processus
  • Technologie verte, aucune pollution par les déchets

TURBINE DE GÉNÉRATEUR D’ÉLECTRICITÉ MATRICE DE FORGEAGE FILIÈRE D’EXTRUSION SUPPORT DE PALIERS D’AUTOMOBILES BUSE IMPRIMÉE EN 3 DIMENSIONS

La nitruration est un processus de diffusion d’atomes d’azote dans la surface du métal. L’azote ne manque pas sur la Terre, mais dans la nature il existe sous la forme d’une molécule à deux atomes chimiquement inerte et trop grande pour pénétrer la surface. Par conséquent, les technologies de nitruration se concentrent sur la source de l’azote naissant (atomique).

Le principal objectif de la nitruration est d’améliorer la dureté de la surface d’un composant en l’enrichissant en azote. Quelle que soit la méthode, la nitruration est un processus de diffusion de l’azote dans le métal, diffusion qui, lorsque les atomes d’azote isolés ont pénétré la surface, se poursuit tant que la température est suffisamment élevée et que la surface est approvisionnée en azote naissant. En d’autres termes, la diffusion est essentiellement la même pour toute nitruration, tandis que la différence réside dans l’approvisionnement en azote, qui exerce une influence majeure sur les propriétés de la surface qui en découlent.

 

D’une manière générale, tous les alliages ferreux, notamment les aciers inoxydables, les fontes et même les alliages de titane, sont susceptibles d’être nitrurés. Cependant, les alliages présentent des caractéristiques uniques quant aux conditions de surface, à la vitesse naturelle de la diffusion et à la propension à former des nitrures. Il convient donc de ne pas perdre de vue que même un processus de nitruration correctement configuré produira des résultats sensiblement différents sur des matériaux différents. De ce fait, certains utilisateurs peuvent rencontrer des difficultés insurmontables, en particulier si leur méthodologie est insuffisante et/ou par manque de connaissance et d’expérience.

Une surface exposée à un support de nitruration produira généralement deux couches distinctes. La couche externe est appelée couche composite (ou couche blanche) et son épaisseur se situe généralement entre zéro et 0,001″ (25 µm). Une couche cémentée de diffusion ou zone de diffusion se trouve sous la couche blanche. Les deux couches constituent ce que l’on appelle d’une manière générale la couche cémentée. Cependant, selon le matériau et sa dureté initiale avant traitement, les propriétés de ces couches présenteront de grandes disparités.

Les images de deux empreintes d’un test de dureté Vickers présentées ci-dessous illustrent la différence entre un processus contrôlé et un processus non contrôlé. L’échantillon de gauche a été produit au cours d’un processus traditionnel et la fissuration de surface est un indicateur de la couche fragile. L’échantillon de droite est le résultat d’un processus Nitreg® au cours duquel, bien que la dureté soit la même, aucune fissure ne s’est formée. Le composant ayant subi le traitement Nitreg® est donc plus résistant, grâce à une couche composite particulièrement robuste.

 

De tels résultats supérieurs ne peuvent être obtenus qu’en contrôlant la concentration d’azote dans le substrat et l’approche moderne consiste à contrôler le potentiel de nitruration (KN). Une compréhension et une application adéquates des principes qui lient le potentiel de nitruration (KN), la température et la durée représentent la pierre angulaire de la technologie Nitreg®. Un exemple de notre capacité à produire diverses combinaisons de couche blanche/couche cémentée de diffusion est indiqué dans le tableau suivant, Combinaisons de couches nitrurées (PDF).

La capacité à contrôler le potentiel de nitruration devient progressivement une exigence, comme le montre la norme AMS 2759/10, par exemple.

Pour résumer, Nitreg® est un processus moderne, capable de répondre aux exigences métallurgiques de toutes les spécifications de nitruration initialement rédigées pour la nitruration gazeuse traditionnelle, en bain de sel ou au plasma.

PROPRIÉTÉS/CARACTÉRISTIQUES Nitruration contrôlée NITREG® Gaz classique Bain de sel Plasma (Ion)
Nettoyage (avant) Propre Propre Relativement propre Très propre
Nettoyage (après) Non requis Non requis Absolument requis Non requis
Temps de chauffage Court Court Très court Long
Positionnement des pièces Simple Simple Simple Très complexe/exige des compétences et de l’expérience
Nitruration de l’acier inoxydable Possible Impossible Possible Possible
Fonctionnement de l’équipement Très simple/entièrement automatisé Relativement simple Simple Très complexe/exige des compétences avancées
Contrôle/uniformité de la température Excellent Bon Bon Difficiles/insuffisants/possibilité de surchauffe
Contrôle du potentiel de nitruration Oui Non Non Non
Contrôle du % de ε et γ’ Possible Non Non Possible
Nitruration sans couche blanche Possible Non Non Possible
Contrôle de la porosité Possible Non Non Possible
Répétabilité des résultats Excellente (quelle que soit la charge) Possible (charges répétitives uniquement) Possible (charges répétitives uniquement) Possible (charges répétitives uniquement)
Entretien de l’équipement Simple Relativement complexe Complexe Très complexe
Degré de pollution Très faible Élevé Extrêmement élevé Très faible