Une gestion stable du processus est essentielle dans le traitement thermique
– en particulier lors de l’utilisation de fours sous vide – est essentielle pour obtenir des propriétés uniformes et reproductibles des matériaux sur les pièces traitées. Des secteurs comme l’aérospatiale et l’automobile produisent des pièces exigeantes pour lesquelles une dureté de surface uniforme est essentielle. Pour répondre à ces exigences, Graphite Materials a développé des supports de charge CFC spécifiques.
Partager une étude de cas :
Les engrenages et les arbres sont des composants essentiels des systèmes d’entraînement et de transmission – que ce soit dans la construction automobile, les installations industrielles ou les applications aéronautiques. Ils transmettent le couple, doivent s’engrener avec précision et résister à des contraintes mécaniques extrêmes. Pour assurer leur longévité et leur sécurité de fonctionnement, il est essentiel de disposer d’un système de transmission parfaitement adapté.
Traitement thermique – sont essentiels. Pour les rendre plus résistants, la carburation à basse pression (Low Pressure Carburizing) utilise un gaz porteur de carbone – typiquement un gaz contenant du carbone comme l’acétylène, le méthane ou le propane. À haute température, le gaz se décompose et le carbone libéré se diffuse dans la zone périphérique de la pièce. Cette forme de traitement thermique – également appelée cémentation ou carburation de la couche périphérique – améliore de manière ciblée les propriétés de surface sans compromettre la ténacité du noyau. La cémentation basse pression, une variante moderne de la cémentation, améliore de manière ciblée la dureté et la résistance à l’usure de la couche superficielle, tout en conservant la ténacité et la ductilité du noyau.
Secteur d’activité :
Industrie aérospatiale/automobile
Procédure :
Traitement thermique sous vide
Solution :
Châssis de chargement CFC avec structure en gouttière pour une distribution optimisée des gaz aux points d’appui
Prestations :
résultat :
Valeurs de dureté uniformes sur l’ensemble de la pièce – même sur les surfaces de contact
L’un des principaux problèmes de la cémentation basse pression réside dans le support des pièces sur les racks de chargement : Les surfaces de contact entre la pièce et le support sont difficilement accessibles aux gaz de traitement, ce qui peut conduire à des profondeurs de trempe inégales et à ce que l’on appelle des taches molles. Ces répartitions non homogènes de la dureté augmentent le risque de déformation des pièces et, dans le pire des cas, conduisent au rejet des pièces finies – avec des conséquences économiques élevées en conséquence.
Un client du secteur du traitement thermique s’est adressé à Graphite Materials dans le but de développer une solution permettant d’éviter les taches molles décrites ci-dessus. Les exigences étaient les suivantes :
La solution à ce défi réside dans le détail de la technique de chargement : un porte-pièce en CFC avec un contour de surface spécial est utilisé ici. Le matériau de support se compose de carbone renforcé par des fibres de carbone ( CFC ), un matériau particulièrement stable en termes de température et de forme, qui convient particulièrement bien aux utilisations répétées dans des processus à haute température.
La plaque support est dotée d’un motif pyramidal breveté par Graphite Materials. Ce contour de surface permet d’améliorer le flux de gaz porteur C vers les zones de la pièce qui sont en contact direct avec la plaque support. Ainsi, lors de la cémentation à basse pression, l’homogénéité du gaz peut être maintenue jusqu’aux surfaces de contact.
La conception brevetée de la structure de surface garantit que le gaz de traitement atteigne également les surfaces de contact précédemment critiques entre la pièce et la plaque de support. Ainsi, les surfaces de contact des composants sont uniformément enrichies en carbone, quelle que soit leur position sur le porte-pièce CFC. La conduite du processus est restée stable et reproductible, de sorte que la profondeur de trempe et la qualité de surface requises sont obtenues de manière fiable sur toutes les zones pertinentes des pièces.
La solution mise en œuvre montre des améliorations significatives dans plusieurs domaines :
