EP4578989A1 - Method for nitriding steel parts - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the field of thermochemical treatments for the surface hardening of steel parts.
- the invention relates more particularly to a nitriding process for the surface hardening of parts, in particular steel parts.
- the parts used in mechanical power transmission systems are subjected to significant stresses, particularly at the level of their surfaces which are in contact with other parts.
- the power transmission systems can be found in the engine part, in particular at the level of the engine power chain, or in the transmission systems from the engine to the lift components, in particular to the main rotor or to the tail rotor for vertical flight aircraft, or to the propulsion system, or to the lift for winged aircraft.
- thermochemical treatment processes for strengthening the surface of a part, particularly a steel part are known from the prior art. Examples include surface strengthening by quenching, carburizing, cyanidation, nitrocarburizing, carbonitriding or even nitriding.
- the nitriding process allows the formation of a hardened layer in a thickness of the treated part, at the surface of the latter.
- This hardened layer comprises a diffusion layer which is a layer enriched in nitrogen and which has a hardness greater than the hardness of the rest of the part, in particular of a more internal part of the part.
- nitrogen diffused into the part during the nitriding process reacts with compounds present in the steel forming the part, in particular with metals, which makes it possible to increase the hardness of this diffusion layer compared to the internal part of the part.
- a so-called "combination" layer consisting of iron nitrides, generally Fe 2.3 N and/or Fe 4 N, inevitably forms on at least part of the surface of the treated part.
- the part then comprises successively from the inside of the part to the outside of the part: the internal part having a given hardness, the diffusion layer then the combination layer, the diffusion layer and the combination layer together forming the hardened layer having a hardness greater than the hardness of the internal part.
- the thickness of the combination layer is difficult to control, which results in a combination layer that is too thick and includes protrusions, which can thus prevent optimal use of the part comprising this layer. It is thus necessary to rectify the combination layer so as to remove the combination layer and the protrusions over the entire treated part or locally in certain areas depending on the intended applications in order to obtain a functional part.
- machining the part to grind the combination layer is a step that lengthens the manufacturing time of the part and also increases its manufacturing cost.
- One objective of the invention is thus to optimize the nitriding process of a metal part so as to limit or even avoid the need to machine the part to rectify the combination layer.
- Another objective of the invention is to control the growth of the combination layer during the nitriding process.
- the invention also aims to reduce the manufacturing cost of parts, particularly made of steel, comprising a combination layer based on iron nitrides.
- the resulting part has a hardened layer comprising a diffusion layer covered with a combination layer (iron nitride layer), which has an optimized thickness and little or no protrusion.
- the part can therefore be used without requiring a lengthy grinding step.
- the nitriding process is therefore faster and the manufacturing of the part more efficient.
- the diffusion layer is positioned below the combination layer, it means that the diffusion layer is in a more internal thickness of the part compared to the combination layer which is the outermost layer of the part.
- the thickness of the final hardened layer can range from a few hundredths of a millimeter to a few millimeters.
- no or little growth means a layer of iron nitride having a regular thickness, and in particular a thickness ranging from 2 to 12 ⁇ m which varies by at most 20%, and preferably by at most 10%.
- the method described above can allow a deeper diffusion layer (and therefore a thicker cured layer) to be formed without increasing the thickness of the combination layer too much. This method thus makes it possible to find a compromise between a sufficiently thick cured layer and a combination layer of limited thickness.
- step S1 the part is positioned in the enclosure which is preferably under ambient air. This step is carried out at a temperature Ti.
- step S2 the enclosure is placed under an oxidizing atmosphere, which means that the enclosure is filled with an oxidizing gas mixture, in particular a gas mixture comprising oxygen.
- an oxidizing gas mixture in particular a gas mixture comprising oxygen.
- the gas mixture may for example be air, which means that the air represents at least 80% by volume, preferably at least 90% by volume, and even more preferably at least 95% by volume, relative to the total volume of gas present in the enclosure.
- the first temperature T1 has a value ranging from 350°C to 470°C, preferably from 400°C to 470°C, preferably from 430°C to 460°C, and even more preferably from 445°C to 455°C.
- the first temperature T1 may for example be 450°C.
- the pressure of the oxidizing mixture, for example air, in the enclosure can range from 800 to 1200 Pa, and preferably from 900 to 1100 Pa.
- the iron oxide layer is formed on the surface of the part according to the following reaction: Reaction 1: Fe + 1 ⁇ 2 O 2 -> FeO
- the thickness of the iron oxide layer formed may range from 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably from 0.3 ⁇ m to 7 ⁇ m, and more preferably 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m.
- a mixture of nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ) and dissociated ammonia is injected, which means that this mixture represents at least 80% by volume, preferably at least 90% by volume, and even more preferably at least 95% by volume, relative to the total volume of gas present in the enclosure.
- Dissociated ammonia is generated from an external dissociator. Injecting dissociated ammonia from the start of step S3 allows, in particular, better control of the partial pressure of dihydrogen and therefore the nitriding potential from the start of step S3.
- the ammonia represents at least 4% by volume of ammonia, preferably at least 6% by volume, and more preferably at least 8% by volume, relative to the total volume of the mixture.
- a purging step with an inert gas for example nitrogen, can be carried out between step S2 and step S3 so as to eliminate the oxidizing gas(es) present in the enclosure.
- an inert gas for example nitrogen
- the temperature rise to reach the second temperature T2 can be done at a rate ranging from 1°C/min to 4°C/min, preferably from 1.5°C/min to 3.5°C/min, and even more preferably from 2°C/min to 3°C/min.
- the temperature rise can be done in particular from the temperature T1 to the second temperature T2.
- the pressure of the nitrogen/ammonia/dissociated ammonia mixture in the enclosure can range from 1000 Pa to 1300 Pa, and preferably from 1050 Pa to 1150 Pa.
- ammonia is adsorbed on the surface of the part, and in particular at the level of the iron oxide layer, which allows its dissociation.
- Mononuclear nitrogen N is then formed and absorbed by the part, in particular absorbed in the thickness of a sub-layer of the part, in particular a sub-layer forming in place of the iron oxide layer, this sub-layer being intended to form the diffusion layer by reaction of nitrogen with the steel.
- the thickness of the sub-layer of the part absorbing mononuclear nitrogen can have a thickness of up to 15 ⁇ m.
- the hardened layer thus begins to form and a combination layer comprising iron nitrides is also formed on the surface of the hardened layer according to the following reactions: Reaction 3: N + 3Fe -> Fe 2.3 N Reaction 4: N + 4Fe -> Fe 4 N
- Iron nitrides are formed on the surface of the part, forming a layer called a compound layer. This layer also forms a reservoir for nitrogen diffusion into the substrate. The nitrogen diffuses into the substrate, forming a diffusion layer by reacting the nitrogen with certain compounds present in the steel.
- the ammonia dissociation reaction allows the formation of dihydrogen in the enclosure.
- the proportion of dihydrogen can thus vary during step S3, and up to 70% at the end of the second step.
- the values of the partial pressures are calculated by an automaton from the results of analysis of atmospheric samples from the enclosure and the flow measurement data of the injected gases.
- step S3 the nitriding potential varies from infinity to the regulation value KN1.
- the second phase of this step S3 consisting of maintaining the second temperature T2 and the nitriding potential KN1 at constant values, thus makes it possible to form a reservoir of nitrogen atoms in the sub-layer of the part and/or in the layer of combination, allowing in particular the formation of the diffusion layer and also the formation of the combination layer.
- the nitriding potential of the atmosphere has a first value KN1 ranging from 20 to 1. Such a value allows the nitriding potential to be high enough for iron nitrides to form, and not too high to prevent too much nitrogen from being adsorbed on the surface of the part and too thick a combination layer from forming.
- step S3 is determined based on the desired combination layer thickness.
- the duration of this step can range, for example, from 15 minutes to 90 minutes.
- the thickness of the iron nitride layer or combination layer may range from 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, preferably from 2 ⁇ m to 18 ⁇ m, and more preferably from 5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
- step S4 the temperature in the enclosure is increased from the second temperature T2 to the third temperature T3 higher than the temperature T2.
- Step S3 includes a first phase during which the temperature gradually increases to temperature T3, then a second phase of maintaining temperature T3 at a constant value.
- This increase in temperature makes it possible in particular to accelerate the reaction of formation of iron nitrides by using the nitrogen previously adsorbed in the part.
- the temperature rise to reach the third temperature T3 can be done at a rate ranging from 1°C/min to 4°C/min, preferably ranging from 1.5°C/min to 3.5°C/min, and even more preferably ranging from 2°C/min to 3°C/min.
- the temperature rise can be done in particular from the second temperature T2 to the third temperature T3.
- the nitriding potential has a second value KN2 ranging from 0.05 to 3.
- KN2 a second value
- the thickness of the cured layer can range from 0.05 mm to 2.3 mm.
- the thickness of the combination layer can range from 0.005 mm to 0.015 mm.
- the method may include a step of purging the enclosure to remove the gas mixture present in the enclosure and injecting nitrogen into it.
- the final temperature called Tf may then be lowered to a value ranging from 20°C to 100°C, preferably ranging from 45°C to 80°C, and for example 70°C.
- the ambient air present in the enclosure is pumped then nitrogen is injected.
- the enclosure 10 is maintained at the temperature T1 of 450°C and is purged by pumping nitrogen. Then the enclosure is again filled with ambient air.
- step S2 the surface of the part which is exposed to the atmosphere of the enclosure is covered with a layer of iron oxide (FeO).
- step Sb the air present in the enclosure is pumped and then nitrogen is injected.
- the temperature of the enclosure is maintained at the temperature T1 of 450°C
- step S3 a dissociated N2/NH3/NH3 mixture is injected into the enclosure,
- the temperature of the enclosure is increased to reach a second temperature T3 of 490°C.
- the previously described reaction 2 allows the formation of monomolecular nitrogen and dihydrogen.
- the gaseous thermodynamic equilibrium allows the atmosphere of the enclosure to reach a first nitriding potential KN1 of 18 for a period of 2 hours.
- the first nitriding potential KN1 is maintained at this value and allows the formation of a hardened layer on the subsurface of the part and a layer of iron nitrides (or combination layer) on the surface of the part to be initiated.
- the nitriding potential is measured using pressure probes, for example those from the company NITREX.
- a step S4 the temperature of the enclosure is increased to reach a third temperature T3 of 560°C.
- the nitriding potential is lowered to a second KN2 value of 0.55 while maintaining the temperature T3 at the value of 560°C for a period of 60 hours.
- the enclosure is then purged to evacuate the gas mixture present and inject nitrogen.
- the temperature is then lowered to a value of 70°C. Once the part has cooled to a temperature below 70°C, it is removed from the enclosure.
- the method lasts 127h and the hardened layer has a thickness of 800 ⁇ m and has a combination layer with a thickness of approximately 30 to 45 ⁇ m requiring removal by grinding greater than 100 ⁇ m. The grinding is thus longer to reach a hardened layer with a thickness of 600 ⁇ m.
- the combination layer is thinner and has fewer protrusions when following the method according to one embodiment of the invention compared to a method carried out according to the prior art.
- the method according to this embodiment of the invention makes it possible to obtain a part having a subsurface hardened layer and a combination layer having an optimized thickness and having little protrusion.
- the fine control of the nitriding potential and the selection of suitable nitriding temperatures make it possible to form deep hardened layers while minimizing the thickness of the combination layer.
- the part can thus be used after a rapid grinding step, or even without grinding depending on the intended applications. Furthermore, the duration of the process is much shorter compared to the method according to the prior art. The nitriding process is thus faster and the manufacture of the part more efficient.
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Abstract
L'invention concerne un procédé de nitruration d'une pièce en acier comportant les étapes suivantes :- S1 : placer la pièce dans une enceinte ;- S2 : placer l'enceinte sous atmosphère oxydante à une première température allant de 350° C à 470° C de manière à former une couche d'oxyde de fer;- S3 : placer l'enceinte sous atmosphère de diazote/ammoniac/ammoniac dissocié à une deuxième température supérieure ou égale à 480°C et inférieure ou égale à 500° C de manière à former une couche de nitrure de fer en surface de la pièce et à initier la formation d'une couche de diffusion sous la couche de nitrure de fer et maintenir un potentiel de nitruration à une première valeur ; et- S4 : augmenter la température de l'enceinte jusqu'à une troisième température allant de 490° C à 590° C et maintenir le potentiel de nitruration à une deuxième valeur de manière à former une couche de diffusion finale.The invention relates to a method for nitriding a steel part comprising the following steps:- S1: placing the part in an enclosure;- S2: placing the enclosure under an oxidizing atmosphere at a first temperature ranging from 350°C to 470°C so as to form a layer of iron oxide;- S3: placing the enclosure under a nitrogen/ammonia/dissociated ammonia atmosphere at a second temperature greater than or equal to 480°C and less than or equal to 500°C so as to form a layer of iron nitride on the surface of the part and to initiate the formation of a diffusion layer under the layer of iron nitride and maintain a nitriding potential at a first value; and- S4: increasing the temperature of the enclosure to a third temperature ranging from 490°C to 590°C and maintaining the nitriding potential at a second value so as to form a final diffusion layer.
Description
La présente invention concerne le domaine des traitements thermochimiques de durcissement superficiel de pièces en acier. L'invention concerne plus particulièrement un procédé de nitruration pour le durcissement superficiel de pièces, notamment de pièces en acier.The present invention relates to the field of thermochemical treatments for the surface hardening of steel parts. The invention relates more particularly to a nitriding process for the surface hardening of parts, in particular steel parts.
Les pièces utilisées dans les systèmes de transmissions mécaniques de puissance sont soumises à des efforts importants notamment au niveau de leurs surfaces qui sont en contact avec d'autres pièces.The parts used in mechanical power transmission systems are subjected to significant stresses, particularly at the level of their surfaces which are in contact with other parts.
Dans le domaine de l'aéronautique par exemple, les systèmes de transmission de puissance peuvent se trouver dans la partie moteur, notamment au niveau de la chaîne de puissance du moteur, ou dans les systèmes de transmission du moteur vers les organes de portance, notamment vers le rotor principal ou vers le rotor de queue pour les aéronefs à vol vertical, ou vers le système propulsif, ou vers le sustentateur pour les aéronefs à ailes.In the field of aeronautics, for example, the power transmission systems can be found in the engine part, in particular at the level of the engine power chain, or in the transmission systems from the engine to the lift components, in particular to the main rotor or to the tail rotor for vertical flight aircraft, or to the propulsion system, or to the lift for winged aircraft.
D'une manière générale, dans les systèmes tribologiques, comme par exemple les roulements, les pignons d'entrainement, ou encore les transmissions de puissance, les différentes pièces formant ces systèmes doivent posséder de bonnes caractéristiques de résistance mécanique, de tenue en fatigue et de résistance aux frottements, notamment au niveau de leur surface.Generally speaking, in tribological systems, such as bearings, drive gears, or power transmissions, the various parts forming these systems must have good mechanical resistance, fatigue resistance and friction resistance characteristics, particularly at their surface level.
Par ailleurs, dans le cas des aéronefs à voilure tournante, les impératifs de sécurité nécessitent de pouvoir garantir le maintien des propriétés mécaniques pour les organes de transmission de puissance, notamment pour une durée d'urgence, en cas de rupture de la fonction de lubrification. Dans ce type d'aéronef, le maintien des propriétés mécaniques doit ainsi être assuré en fonctionnement nominal ou dégradé et pour des plages de températures pouvant aller jusqu'à 450°C ou 500°C.Furthermore, in the case of rotary wing aircraft, safety requirements require that the mechanical properties of power transmission components be maintained, particularly for an emergency period in the event of a breakdown in the lubrication function. In this type of aircraft, the mechanical properties must therefore be maintained in nominal or degraded operation and for temperature ranges of up to 450°C or 500°C.
Différents procédés de traitements thermiques ou thermochimiques pour renforcer la surface d'une pièce, notamment d'une pièce en acier, sont connus de l'art antérieur. On peut notamment citer le renforcement de surface par trempe, cémentation, cyanuration, nitrocarburation, carbonitruration ou encore nitruration.Various heat or thermochemical treatment processes for strengthening the surface of a part, particularly a steel part, are known from the prior art. Examples include surface strengthening by quenching, carburizing, cyanidation, nitrocarburizing, carbonitriding or even nitriding.
Depuis des dizaines d'années, le procédé de renforcement de surface par nitruration est utilisé pour des pièces de systèmes de transmission d'aéronefs. Cependant, même si ce procédé permet d'obtenir des pièces en acier possédant une surface renforcée, il nécessite d'être optimisé.For decades, the nitriding surface strengthening process has been used for aircraft transmission system parts. However, even though this This process allows for obtaining steel parts with a reinforced surface, but it needs to be optimized.
En effet, le procédé de nitruration permet la formation d'une couche durcie dans une épaisseur de la pièce traitée, au niveau de la surface de cette dernière. Cette couche durcie comporte une couche de diffusion qui est une couche enrichie en azote et qui présente une dureté supérieure à la dureté du reste de la pièce, notamment d'une partie plus interne de la pièce. Dans cette couche de diffusion, de l'azote diffusé dans la pièce lors du procédé de nitruration réagit avec des composés présents dans l'acier formant la pièce, notamment avec des métaux, ce qui permet d'augmenter la dureté de cette couche de diffusion par rapport à la partie interne de la pièce. Cependant, lors du procédé, une couche dite « de combinaison » constituée de nitrures de fer, généralement Fe2,3N et/ou Fe4N, se forme inévitablement sur au moins une partie de la surface de la pièce traitée. La pièce comporte alors successivement de l'intérieur de la pièce vers l'extérieur de la pièce : la partie interne présentant une dureté donnée, la couche de diffusion puis la couche de combinaison, la couche de diffusion et la couche de combinaison formant ensemble la couche durcie présentant une dureté supérieure à la dureté de la partie interne.Indeed, the nitriding process allows the formation of a hardened layer in a thickness of the treated part, at the surface of the latter. This hardened layer comprises a diffusion layer which is a layer enriched in nitrogen and which has a hardness greater than the hardness of the rest of the part, in particular of a more internal part of the part. In this diffusion layer, nitrogen diffused into the part during the nitriding process reacts with compounds present in the steel forming the part, in particular with metals, which makes it possible to increase the hardness of this diffusion layer compared to the internal part of the part. However, during the process, a so-called "combination" layer consisting of iron nitrides, generally Fe 2.3 N and/or Fe 4 N, inevitably forms on at least part of the surface of the treated part. The part then comprises successively from the inside of the part to the outside of the part: the internal part having a given hardness, the diffusion layer then the combination layer, the diffusion layer and the combination layer together forming the hardened layer having a hardness greater than the hardness of the internal part.
Lors de la mise en oeuvre des procédés de nitruration de l'art antérieur, l'épaisseur de la couche de combinaison est difficilement maîtrisable ce qui entraine une couche de combinaison trop épaisse et comportant des excroissances, pouvant ainsi empêcher une utilisation optimale de la pièce comportant cette couche. Il est ainsi nécessaire de rectifier la couche de combinaison de manière à supprimer la couche de combinaison et les excroissances sur la totalité de la pièce traitée ou localement dans certaines zones en fonction des applications visées afin d'obtenir une pièce fonctionnelle.When implementing the nitriding processes of the prior art, the thickness of the combination layer is difficult to control, which results in a combination layer that is too thick and includes protrusions, which can thus prevent optimal use of the part comprising this layer. It is thus necessary to rectify the combination layer so as to remove the combination layer and the protrusions over the entire treated part or locally in certain areas depending on the intended applications in order to obtain a functional part.
Cependant, l'usinage de la pièce pour rectifier la couche de combinaison est une étape qui allonge la durée de fabrication de la pièce et augmente aussi son coût de fabrication.However, machining the part to grind the combination layer is a step that lengthens the manufacturing time of the part and also increases its manufacturing cost.
Un objectif de l'invention est ainsi d'optimiser le procédé de nitruration d'une pièce métallique de manière à limiter voire éviter la nécessité d'usiner la pièce pour rectifier la couche de combinaison.One objective of the invention is thus to optimize the nitriding process of a metal part so as to limit or even avoid the need to machine the part to rectify the combination layer.
Un autre objectif de l'invention est de contrôler la croissance de la couche de combinaison durant le procédé de nitruration.Another objective of the invention is to control the growth of the combination layer during the nitriding process.
L'invention a également pour objectif de diminuer le coût de fabrication de pièces, notamment en acier, comportant une couche de combinaison à base de nitrures de fer.The invention also aims to reduce the manufacturing cost of parts, particularly made of steel, comprising a combination layer based on iron nitrides.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de nitruration d'une pièce en acier, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- S1 : placer la pièce dans une enceinte ;
- S2 : placer l'enceinte sous atmosphère oxydante à une première température allant de 350°C à 470°C de manière à former une couche d'oxyde de fer en surface de la pièce ;
- S3 : placer l'enceinte sous atmosphère d'un mélange diazote (N2)/ammoniac (NH3) à une deuxième température supérieure ou égale à 480°C et inférieure ou égale à 500°C de manière à former une couche de nitrure de fer en surface de la pièce et à initier la formation d'une couche de diffusion sous la couche de nitrure de fer et maintenir un potentiel de nitruration à une première valeur ; et
- S4 : augmenter la température de l'enceinte jusqu'à une troisième température allant de 490°C à 590°C et maintenir le potentiel de nitruration à une deuxième valeur inférieure à la première valeur de manière à former une couche de diffusion finale.
- S1: place the part in an enclosure;
- S2: place the enclosure in an oxidizing atmosphere at a first temperature ranging from 350°C to 470°C so as to form a layer of iron oxide on the surface of the part;
- S3: placing the enclosure under an atmosphere of a nitrogen (N 2 )/ammonia (NH 3 ) mixture at a second temperature greater than or equal to 480°C and less than or equal to 500°C so as to form a layer of iron nitride on the surface of the part and to initiate the formation of a diffusion layer under the layer of iron nitride and maintain a nitriding potential at a first value; and
- S4: increase the temperature of the enclosure to a third temperature ranging from 490°C to 590°C and maintain the nitriding potential at a second value lower than the first value so as to form a final diffusion layer.
La pièce obtenue possède ainsi une couche durcie comprenant une couche de diffusion recouverte d'une couche de combinaison (couche de nitrure de fer), laquelle présente une épaisseur optimisée et ne possédant pas ou peu d'excroissance. La pièce peut ainsi être utilisée sans nécessiter d'étape de rectification longue. Le procédé de nitruration est ainsi plus rapide et la fabrication de la pièce plus efficace.The resulting part has a hardened layer comprising a diffusion layer covered with a combination layer (iron nitride layer), which has an optimized thickness and little or no protrusion. The part can therefore be used without requiring a lengthy grinding step. The nitriding process is therefore faster and the manufacturing of the part more efficient.
Lorsqu'il est indiqué que la couche de diffusion est positionnée sous la couche de combinaison, cela signifie que la couche de diffusion est dans une épaisseur plus interne de la pièce par rapport à la couche de combinaison qui est la couche la plus externe de la pièce.When it is stated that the diffusion layer is positioned below the combination layer, it means that the diffusion layer is in a more internal thickness of the part compared to the combination layer which is the outermost layer of the part.
L'épaisseur de la couche durcie finale (couche de combinaison + diffusion) peut notamment aller de quelques centièmes de millimètres à quelques millimètres.The thickness of the final hardened layer (combination layer + diffusion) can range from a few hundredths of a millimeter to a few millimeters.
Par l'expression « pas ou peu d'excroissance », on entend une couche de nitrure de fer ayant une épaisseur régulière, et notamment une épaisseur allant de 2 à 12µm qui varie d'au plus 20%, et de préférence d'au plus 10%.The expression "no or little growth" means a layer of iron nitride having a regular thickness, and in particular a thickness ranging from 2 to 12µm which varies by at most 20%, and preferably by at most 10%.
Par ailleurs, le procédé décrit ci-dessus peut permettre de former une couche de diffusion plus profonde (et donc une couche durcie plus épaisse) sans trop augmenter l'épaisseur de la couche de combinaison. Ce procédé permet ainsi de trouver un compromis entre une couche durcie suffisamment épaisse et une couche de combinaison d'une épaisseur limitée.Furthermore, the method described above can allow a deeper diffusion layer (and therefore a thicker cured layer) to be formed without increasing the thickness of the combination layer too much. This method thus makes it possible to find a compromise between a sufficiently thick cured layer and a combination layer of limited thickness.
Dans l'étape S1, la pièce est positionnée dans l'enceinte qui est de préférence sous air ambiant. Cette étape est réalisée à une température Ti.In step S1, the part is positioned in the enclosure which is preferably under ambient air. This step is carried out at a temperature Ti.
Dans l'étape S2, l'enceinte est placée sous atmosphère oxydante, ce qui signifie que l'enceinte est remplie d'un mélange gazeux oxydant, notamment un mélange gazeux comprenant de l'oxygène.In step S2, the enclosure is placed under an oxidizing atmosphere, which means that the enclosure is filled with an oxidizing gas mixture, in particular a gas mixture comprising oxygen.
Le mélange gazeux peut par exemple être de l'air ce qui signifie que l'air représente au moins 80% en volume, de préférence au moins 90% en volume, et de manière encore plus préférée au moins 95% en volume, par rapport au volume total de gaz présent dans l'enceinte.The gas mixture may for example be air, which means that the air represents at least 80% by volume, preferably at least 90% by volume, and even more preferably at least 95% by volume, relative to the total volume of gas present in the enclosure.
Cette étape consiste à oxyder le fer à la surface de la pièce placée dans l'enceinte qui est alors sous atmosphère d'un mélange gazeux oxydant, ce qui signifie d'un mélange gazeux comportant au moins 15% d'oxygène en volume par rapport au volume total de gaz présent dans l'enceinte.This step consists of oxidizing the iron on the surface of the part placed in the enclosure which is then under an atmosphere of an oxidizing gas mixture, which means a gas mixture comprising at least 15% oxygen by volume compared to the total volume of gas present in the enclosure.
Le procédé peut comprendre une étape Sa réalisée entre l'étape S1 et l'étape S2 et comprenant le pompage de l'air ambiant présent dans l'enceinte puis l'injection de diazote. L'enceinte sous atmosphère de diazote peut alors être chauffée à la première température T1 puis le diazote présent dans l'enceinte est remplacé par de d'air.The method may comprise a step Sa carried out between step S1 and step S2 and comprising the pumping of ambient air present in the enclosure then the injection of nitrogen. The enclosure under a nitrogen atmosphere may then be heated to the first temperature T1 then the nitrogen present in the enclosure is replaced by air.
La première température T1 a une valeur allant de 350°C à 470°C, de préférence de 400°C à 470°C, de préférence de 430°C à 460°C, et de manière encore plus préférée de 445°C à 455°C. La première température T1 peut par exemple être de 450°C.The first temperature T1 has a value ranging from 350°C to 470°C, preferably from 400°C to 470°C, preferably from 430°C to 460°C, and even more preferably from 445°C to 455°C. The first temperature T1 may for example be 450°C.
La montée en température pour atteindre la première température T1 peut se faire à une vitesse allant de 1°C/min à 4°C/min, de préférence allant de 1,5°C/min 3,5°C/min, et de manière encore plus préférée allant de 2°C/min à 3°C/min. La montée en température peut se faire à partir d'une température initiale Ti qui peut être par exemple la température ambiante jusqu'à la première température T1.The temperature rise to reach the first temperature T1 can be done at a rate ranging from 1°C/min to 4°C/min, preferably ranging from 1.5°C/min to 3.5°C/min, and even more preferably ranging from 2°C/min to 3°C/min. The temperature rise can be done from an initial temperature Ti which can be for example the ambient temperature up to the first temperature T1.
La pression de mélange oxydant, par exemple d'air, dans l'enceinte peut aller de 800 à 1200 Pa, et de préférence de 900 à 1100 Pa.The pressure of the oxidizing mixture, for example air, in the enclosure can range from 800 to 1200 Pa, and preferably from 900 to 1100 Pa.
La couche d'oxyde de fer est formée en surface de la pièce selon la réaction suivante :
Réaction 1 : Fe + ½ O2 -> FeO
The iron oxide layer is formed on the surface of the part according to the following reaction:
Reaction 1: Fe + ½ O 2 -> FeO
La durée de l'étape S2 est déterminée en fonction de la couche d'oxyde de fer se formant à la surface de la pièce. La durée de cette étape peut aller par exemple de 15 min à 90 minutes.The duration of step S2 is determined based on the iron oxide layer forming on the surface of the part. The duration of this step can range, for example, from 15 minutes to 90 minutes.
A la fin de l'étape S2, l'épaisseur de la couche d'oxyde de fer formée peut aller de 0,1 µm à 10 µm, de préférence de 0,3 µm à 7 µm, et de manière plus préférée 0,5 µm à 5µm.At the end of step S2, the thickness of the iron oxide layer formed may range from 0.1 µm to 10 µm, preferably from 0.3 µm to 7 µm, and more preferably 0.5 µm to 5 µm.
Dans cette étape S3, un mélange de diazote (N2), d'ammoniac (NH3) et d'ammoniac dissocié est injecté, ce qui signifie que ce mélange représente au moins 80% en volume, de préférence au moins 90% en volume, et de manière encore plus préférée au moins 95% en volume, par rapport au volume total de gaz présent dans l'enceinte.In this step S3, a mixture of nitrogen (N 2 ), ammonia (NH 3 ) and dissociated ammonia is injected, which means that this mixture represents at least 80% by volume, preferably at least 90% by volume, and even more preferably at least 95% by volume, relative to the total volume of gas present in the enclosure.
L'ammoniac dissocié est généré à partir d'un dissociateur externe. L'injection d'ammoniac dissocié dès le début de l'étape S3 permet notamment de mieux maîtriser la pression partielle du dihydrogène et donc le potentiel de nitruration dès le début de l'étape S3.Dissociated ammonia is generated from an external dissociator. Injecting dissociated ammonia from the start of step S3 allows, in particular, better control of the partial pressure of dihydrogen and therefore the nitriding potential from the start of step S3.
Dans ce mélange diazote/ammoniac/ammoniac dissocié, l'ammoniac représente au moins 4 % en volume d'ammoniac, de préférence au moins 6% en volume, et de manière plus préférée au moins 8 % en volume, par rapport au volume total du mélange.In this nitrogen/ammonia/dissociated ammonia mixture, the ammonia represents at least 4% by volume of ammonia, preferably at least 6% by volume, and more preferably at least 8% by volume, relative to the total volume of the mixture.
De préférence, une étape de purge avec un gaz inerte, par exemple de l'azote, peut être réalisée entre l'étape S2 et l'étape S3 de manière à éliminer le ou les gaz oxydants présents dans l'enceinte.Preferably, a purging step with an inert gas, for example nitrogen, can be carried out between step S2 and step S3 so as to eliminate the oxidizing gas(es) present in the enclosure.
Par ailleurs, l'enceinte est chauffée à une deuxième température T2 allant de 470°C à 525°C, de préférence allant de 480°C à 500°C, et de manière plus préférée allant de 485 °C à 495 °C. La deuxième température T2 peut par exemple être de 490°C.Furthermore, the enclosure is heated to a second temperature T2 ranging from 470°C to 525°C, preferably ranging from 480°C to 500°C, and more preferably ranging from 485°C to 495°C. The second temperature T2 may for example be 490°C.
L'étape S3 comporte ainsi une première phase P1 d'augmentation de la température allant jusqu'à la température T2, puis une deuxième phase P2 de maintien de la température T2.Step S3 thus comprises a first phase P1 of increasing the temperature up to temperature T2, then a second phase P2 of maintaining temperature T2.
La montée en température pour atteindre la deuxième température T2 peut se faire à une vitesse allant 1 °C/min à 4°C/min, de préférence allant de 1,5°C/min à 3,5°C/min, et de manière encore plus préférée allant de 2°C/min à 3°C/min. La montée en température peut se faire notamment à partir de la température T1 jusqu'à la deuxième température T2.The temperature rise to reach the second temperature T2 can be done at a rate ranging from 1°C/min to 4°C/min, preferably from 1.5°C/min to 3.5°C/min, and even more preferably from 2°C/min to 3°C/min. The temperature rise can be done in particular from the temperature T1 to the second temperature T2.
La pression du mélange diazote/ammoniac/ammoniac dissocié dans l'enceinte peut aller de 1000 Pa à 1300 Pa, et de préférence de 1050 Pa à 1150 Pa.The pressure of the nitrogen/ammonia/dissociated ammonia mixture in the enclosure can range from 1000 Pa to 1300 Pa, and preferably from 1050 Pa to 1150 Pa.
Lors de l'étape S3, une première réaction a lieu qui consiste à décomposer ou dissocier l'ammoniac par sa réaction avec l'oxyde de fer formé en surface de la pièce lors de l'étape S2. Cette réaction de dissociation de l'ammoniac appelée « craquage », aussi connue sous l'anglicisme « cracking », est la suivante :
Réaction 2: 2FeO + 2NH3 -> 2H2O + 2N + 2Fe + H2
In step S3, a first reaction takes place which consists of decomposing or dissociating the ammonia by its reaction with the iron oxide formed on the surface of the part during step S2. This ammonia dissociation reaction called "cracking" is as follows:
Reaction 2: 2FeO + 2NH 3 -> 2H 2 O + 2N + 2Fe + H 2
Lors de cette réaction, l'ammoniac est adsorbé à la surface de la pièce, et notamment au niveau de la couche d'oxyde de fer, ce qui permet sa dissociation. De l'azote mononucléaire N est alors formé et absorbé par la pièce, notamment absorbé dans l'épaisseur d'une sous-couche de la pièce, notamment une sous couche se formant à la place de la couche d'oxyde de fer, cette sous-couche étant destinée à former la couche de diffusion par réaction de l'azote avec l'acier. L'épaisseur de la sous-couche de la pièce absorbant l'azote mononucléaire peut avoir une épaisseur allant jusqu'à 15µm.During this reaction, ammonia is adsorbed on the surface of the part, and in particular at the level of the iron oxide layer, which allows its dissociation. Mononuclear nitrogen N is then formed and absorbed by the part, in particular absorbed in the thickness of a sub-layer of the part, in particular a sub-layer forming in place of the iron oxide layer, this sub-layer being intended to form the diffusion layer by reaction of nitrogen with the steel. The thickness of the sub-layer of the part absorbing mononuclear nitrogen can have a thickness of up to 15µm.
Par ailleurs, lors de cette étape, le mélange gazeux évolue puisqu'il se produit une dissociation de l'ammoniac qui permet d'entretenir la présence d'ammoniac dissocié dans le mélange gazeux c'est à dire un mélange de dihydrogène et d'azote mononucléaire.Furthermore, during this stage, the gas mixture evolves since a dissociation of the ammonia occurs which allows the presence of dissociated ammonia to be maintained in the gas mixture, i.e. a mixture of dihydrogen and mononuclear nitrogen.
La couche durcie commence ainsi à se former et il se forme également, à la surface de la couche durcie, une couche de combinaison comprenant des nitrures de fer selon les réactions suivantes :
Réaction 3: N + 3Fe -> Fe2,3N
Réaction 4: N + 4Fe -> Fe4N
The hardened layer thus begins to form and a combination layer comprising iron nitrides is also formed on the surface of the hardened layer according to the following reactions:
Reaction 3: N + 3Fe -> Fe 2.3 N
Reaction 4: N + 4Fe -> Fe 4 N
Les nitrures de fer sont formés à la surface de la pièce et forment ainsi une couche appelée couche de combinaison. Cette couche permet également de former un réservoir pour la diffusion d'azote dans le substrat. L'azote diffuse ainsi dans le substrat formant une couche de diffusion par réaction de l'azote avec certains composés présents dans l'acier.Iron nitrides are formed on the surface of the part, forming a layer called a compound layer. This layer also forms a reservoir for nitrogen diffusion into the substrate. The nitrogen diffuses into the substrate, forming a diffusion layer by reacting the nitrogen with certain compounds present in the steel.
Lors de cette étape S3, la réaction de dissociation de l'ammoniac permet la formation de dihydrogène dans l'enceinte. La proportion de dihydrogène peut ainsi varier au cours de la l'étape S3, et jusqu'à 70% à la fin de la deuxième étape. La proportion de dihydrogène, et notamment sa pression partielle dans le mélange diazote/ammoniac/ammoniac dissocié, permet de calculer le potentiel de nitruration du mélange qui se définir selon l'équation ci-dessous :
Lors de l'étape S3, le potentiel de nitruration varie de l'infini à la valeur de régulation KN1.In step S3, the nitriding potential varies from infinity to the regulation value KN1.
La deuxième phase de cette étape S3 consistant à maintenir la deuxième température T2 et le potentiel de nitruration KN1 à des valeurs constantes, permet ainsi de former un réservoir d'atomes d'azote dans la sous-couche de la pièce et/ou dans la couche de combinaison, permettant notamment la formation de la couche de diffusion et également la formation de la couche de combinaison.The second phase of this step S3 consisting of maintaining the second temperature T2 and the nitriding potential KN1 at constant values, thus makes it possible to form a reservoir of nitrogen atoms in the sub-layer of the part and/or in the layer of combination, allowing in particular the formation of the diffusion layer and also the formation of the combination layer.
Le potentiel nitrurant de l'atmosphère possède une première valeur KN1 allant de 20 à 1. Une telle valeur permet au potentiel de nitruration d'être suffisamment élevé pour que les nitrures de fer puissent se former, et pas trop élevé afin d'éviter qu'une trop grande quantité d'azote ne soit adsorbée à la surface de la pièce et qu'une couche de combinaison trop épaisse ne se forme.The nitriding potential of the atmosphere has a first value KN1 ranging from 20 to 1. Such a value allows the nitriding potential to be high enough for iron nitrides to form, and not too high to prevent too much nitrogen from being adsorbed on the surface of the part and too thick a combination layer from forming.
La durée de l'étape S3 est déterminée en fonction de l'épaisseur de couche de combinaison recherchée. La durée de cette étape peut aller par exemple de 15 min à 90 minutes.The duration of step S3 is determined based on the desired combination layer thickness. The duration of this step can range, for example, from 15 minutes to 90 minutes.
A la fin de l'étape S3, l'épaisseur de la couche de nitrures de fer ou couche de combinaison peut aller de 1 µm à 20 µm, de préférence de 2 µm à 18 µm, et de manière plus préférée de 5 µm à 15 µm.At the end of step S3, the thickness of the iron nitride layer or combination layer may range from 1 µm to 20 µm, preferably from 2 µm to 18 µm, and more preferably from 5 µm to 15 µm.
Dans cette étape S4, la température dans l'enceinte est augmentée pour passer de la deuxième température T2 à la troisième température T3 plus élevée que la température T2.In this step S4, the temperature in the enclosure is increased from the second temperature T2 to the third temperature T3 higher than the temperature T2.
Lors de cette étape, la température T3 peut aller de 470°C à 590°C, de préférence allant de 520°C à 580°C, et de manière plus préférée allant de 550°C à 570°C. La température T3 peut notamment être de 560°C.During this step, the temperature T3 can range from 470°C to 590°C, preferably from 520°C to 580°C, and more preferably from 550°C to 570°C. The temperature T3 can in particular be 560°C.
L'étape S3 comporte une première phase durant laquelle la température augmente progressivement jusqu'à la température T3, puis une deuxième phase de maintien de la température T3 à une valeur constante.Step S3 includes a first phase during which the temperature gradually increases to temperature T3, then a second phase of maintaining temperature T3 at a constant value.
Cette augmentation de température permet notamment d'accélérer la réaction de formation de nitrures de fer en utilisant l'azote préalablement adsorbé dans la pièce.This increase in temperature makes it possible in particular to accelerate the reaction of formation of iron nitrides by using the nitrogen previously adsorbed in the part.
La montée en température pour atteindre la troisième température T3 peut se faire à une vitesse allant de 1 °C/min à 4°C/min, de préférence allant de 1,5°C/min à 3,5°C/min, et de manière encore plus préférée allant de 2°C/min à 3°C/min. La montée en température peut se faire notamment à partir de la deuxième température T2 jusqu'à la troisième température T3.The temperature rise to reach the third temperature T3 can be done at a rate ranging from 1°C/min to 4°C/min, preferably ranging from 1.5°C/min to 3.5°C/min, and even more preferably ranging from 2°C/min to 3°C/min. The temperature rise can be done in particular from the second temperature T2 to the third temperature T3.
Lors de l'étape S4, le potentiel de nitruration possède une deuxième valeur KN2 allant de 0,05 à 3. Une telle valeur, inférieure à la première valeur du potentiel de nitruration, permet de poursuivre la formation de la couche de diffusion par diffusion d'azote à partir de la couche de combinaison. Cette étape S4 réalisée à une température supérieure à la température de l'étape S3 et à un potentiel de nitruration inférieur à celui de l'étape S3, permet de maintenir une réserve d'azote suffisante dans la couche de combinaison permettant ainsi de former et d'épaissir la couche de diffusion, et ce, tout en évitant de former une couche de combinaison trop épaisse et de limiter, voire d'éviter les excroissances.In step S4, the nitriding potential has a second value KN2 ranging from 0.05 to 3. Such a value, lower than the first value of the nitriding potential, allows the formation of the diffusion layer to continue by diffusion of nitrogen from the combination layer. This step S4 carried out at a temperature higher than the temperature of step S3 and at a nitriding potential lower than that of step S3, makes it possible to maintain a sufficient nitrogen reserve in the combination layer, thus making it possible to form and thicken the diffusion layer, while avoiding forming a combination layer that is too thick and limiting, or even avoiding, growths.
La durée de la l'étape S4 est déterminée en fonction de la profondeur efficace de nitruration visée. La durée de cette étape peut aller par exemple de 0 à 500 heures.The duration of step S4 is determined based on the desired effective nitriding depth. The duration of this step can range, for example, from 0 to 500 hours.
A la fin de l'étape S4, l'épaisseur de la couche durcie peut aller de 0,05 mm à 2,3 mm.At the end of step S4, the thickness of the cured layer can range from 0.05 mm to 2.3 mm.
Par ailleurs, l'épaisseur de la couche de combinaison peut aller de 0,005 mm à 0,015 mm.Furthermore, the thickness of the combination layer can range from 0.005 mm to 0.015 mm.
Suite à l'étape 4, le procédé peut comprendre une étape de purge de l'enceinte pour éliminer le mélange de gaz présent dans l'enceinte et y injecter du diazote. La température finale appelée Tf peut alors être abaissée à une valeur allant de 20°C à 100°C, de préférence allant de 45° C à 80°C, et par exemple de 70°C.Following
La pièce peut alors être sortie de l'enceinte et être utilisée sans nécessiter d'usinage ou en nécessitant peu d'usinage.The part can then be removed from the enclosure and used with little or no machining.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de l'exemple de réalisation qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- [
Fig. 1 ] Lafigure 1 est un logigramme représentant les étapes du procédé selon un mode de réalisation de l'invention ; - [
Fig. 2 ] Lafigure 2 est un graphique représentant le profil de température lors des différentes étapes du procédé de lafigure 1 ; - [
Fig. 3a ] Lafigure 3a est une image en coupe de la pièce obtenue selon le procédé de nitruration de lafigure 1 montrant la couche durcie comportant la couche de combinaison ; et - [
Fig. 3b ] Lafigure 3b est une image en coupe d'une pièce obtenue selon le procédé de nitruration de l'art antérieur montrant la couche durcie comportant la couche de combinaison.
- [
Fig. 1 ] ThereFigure 1 is a flowchart representing the steps of the method according to one embodiment of the invention; - [
Fig. 2 ] ThereFigure 2 is a graph representing the temperature profile during the different stages of the process of theFigure 1 ; - [
Fig. 3a ] ThereFigure 3a is a cross-sectional image of the part obtained using the nitriding process of theFigure 1 showing the cured layer comprising the combination layer; and - [
Fig. 3b ] ThereFigure 3b is a cross-sectional image of a part obtained according to the nitriding process of the prior art showing the hardened layer comprising the combination layer.
Lors d'une étape S1, une pièce est positionnée dans une enceinte qui est sous atmosphère d'air ambiant puis l'enceinte est fermée.During step S1, a part is positioned in an enclosure which is under ambient air atmosphere and then the enclosure is closed.
Lors d'une étape Sa, l'air ambiant présent dans l'enceinte est pompé puis du diazote est injecté.During a Sa step, the ambient air present in the enclosure is pumped then nitrogen is injected.
L'enceinte est alors chauffée pendant quelques minutes pour atteindre une première température T1 de 450°C.The enclosure is then heated for a few minutes to reach an initial temperature T1 of 450°C.
En référence aux
A la fin de l'étape S2, la surface de la pièce qui est exposée à l'atmosphère de l'enceinte est recouverte d'une couche d'oxyde de fer (FeO).At the end of step S2, the surface of the part which is exposed to the atmosphere of the enclosure is covered with a layer of iron oxide (FeO).
Lors d'une étape Sb, l'air présent dans l'enceinte est pompé puis du diazote est injecté. Lors de cette étape Sb, la température de l'enceinte est maintenue à la température T1 de 450°CDuring a step Sb, the air present in the enclosure is pumped and then nitrogen is injected. During this step Sb, the temperature of the enclosure is maintained at the temperature T1 of 450°C
Lors d'une étape S3, un mélange N2/NH3/NH3 dissocié est injecté dans l'enceinte,During step S3, a dissociated N2/NH3/NH3 mixture is injected into the enclosure,
Par ailleurs, la température de l'enceinte est augmentée pour atteindre une deuxième température T3 de 490°C.Furthermore, the temperature of the enclosure is increased to reach a second temperature T3 of 490°C.
Lors de cette étape S3, la réaction 2 précédemment décrite permet de former de l'azote monomoléculaire et du dihydrogène. L'équilibre thermodynamique gazeux permet à l'atmosphère de l'enceinte d'atteindre un premier potentiel de nitruration KN1 de 18 pendant une durée de 2 heures.During this step S3, the previously described
Le premier potentiel de nitruration KN1 est maintenu à cette valeur et permet d'initier la formation d'une couche durcie en sous-surface de la pièce et d'une couche de nitrures de fer (ou couche de combinaison) à la surface de la pièce.The first nitriding potential KN1 is maintained at this value and allows the formation of a hardened layer on the subsurface of the part and a layer of iron nitrides (or combination layer) on the surface of the part to be initiated.
Le potentiel de nitruration est mesuré au moyen de sondes de pression, par exemple celles de la société NITREX.The nitriding potential is measured using pressure probes, for example those from the company NITREX.
Dans une étape S4, la température de l'enceinte est augmentée pour atteindre une troisième température T3 de 560°C.In a step S4, the temperature of the enclosure is increased to reach a third temperature T3 of 560°C.
Lors de cette étape, le potentiel de nitruration est abaissé à une deuxième valeur KN2 de 0,55 tout en maintenant la température T3 à la valeur de 560°C de pendant une durée 60 heures.During this step, the nitriding potential is lowered to a second KN2 value of 0.55 while maintaining the temperature T3 at the value of 560°C for a period of 60 hours.
L'enceinte est alors purgée pour évacuer le mélange gazeux présent et injecter du diazote. La température est alors abaissée à une valeur de 70°C. Une fois la pièce refroidie à la température inférieure à 70°C, elle est sortie de l'enceinte.The enclosure is then purged to evacuate the gas mixture present and inject nitrogen. The temperature is then lowered to a value of 70°C. Once the part has cooled to a temperature below 70°C, it is removed from the enclosure.
La durée totale du procédé est de 67 heures et la pièce possède une couche durcie d'une épaisseur de 630 µm en sous-surface de la pièce et une couche de combinaison d'une épaisseur de 10 µm. La couche durcie est alors légèrement rectifiée pour atteindre une épaisseur de 600 µm.The total process time is 67 hours and the part has a hardened layer with a thickness of 630 µm on the subsurface of the part and a combination layer with a thickness of thickness of 10 µm. The hardened layer is then slightly ground to reach a thickness of 600 µm.
Selon le procédé de l'art antérieur réalisée dans des conditions similaires mais avec un potentiel de nitruration constant et donc sans effectuer l'étape S4, le procédé dure 127h et la couche durcie possède une épaisseur de 800 µm et possède une couche de combinaison sur une épaisseur d'environ 30 à 45 µm nécessitant un enlèvement par rectification supérieur à 100µm. La rectification est ainsi plus longue pour atteindre une couche durcie d'une épaisseur de 600 µm.According to the prior art method carried out under similar conditions but with a constant nitriding potential and therefore without carrying out step S4, the method lasts 127h and the hardened layer has a thickness of 800 µm and has a combination layer with a thickness of approximately 30 to 45 µm requiring removal by grinding greater than 100 µm. The grinding is thus longer to reach a hardened layer with a thickness of 600 µm.
Comme visible sur les
Le procédé selon ce mode de réalisation de l'invention permet d'obtenir une pièce possédant une couche durcie en sous-surface et une couche de combinaison présentant une épaisseur optimisée et possédant peu d'excroissance. La maîtrise fine du potentiel de nitruration et la sélection de températures de nitruration adaptées permettent de former des couches durcies profondes en minimisant l'épaisseur de la couche de combinaison. La pièce peut ainsi être utilisée après une étape de rectification rapide, voire sans rectification selon les applications visées. Par ailleurs, la durée du procédé est bien plus courte comparée au procédé selon l'art antérieur. Le procédé de nitruration est ainsi plus rapide et la fabrication de la pièce plus efficace.The method according to this embodiment of the invention makes it possible to obtain a part having a subsurface hardened layer and a combination layer having an optimized thickness and having little protrusion. The fine control of the nitriding potential and the selection of suitable nitriding temperatures make it possible to form deep hardened layers while minimizing the thickness of the combination layer. The part can thus be used after a rapid grinding step, or even without grinding depending on the intended applications. Furthermore, the duration of the process is much shorter compared to the method according to the prior art. The nitriding process is thus faster and the manufacture of the part more efficient.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR2315418A FR3157873A1 (en) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | Nitriding process for steel parts |
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| WO2016024923A1 (en) * | 2014-08-10 | 2016-02-18 | Thai Parkerizing Co., Ltd. | Method for surface hardening treatment of steel member and surface hardening treatment apparatus |
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-
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Patent Citations (4)
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