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Découpe d’un tuyau en acier

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Teneur en carbone

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Austénite : transformation

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Acier trempé : dureté et teneur en carbone

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Traitements thermiques des aciers

Ces considérations sur la structure de l'acier, fonction des conditions de refroidissement, ont une grande importance pratique. Elles sont, en effet, à la base des divers traitements thermiques qui permettent d'attribuer à un acier un large éventail de propriétés.

Le plus simple de ces traitements est le recuit, qui comporte soit un chauffage au-dessus du point de transformation Ac1 – avec un maintien à cette température pendant une durée fonction de la massivité de la pièce à traiter – suivi d'un refroidissement contrôlé, soit un chauffage un peu au-dessous de ce point de transformation, avec un maintien prolongé à cette température, suivi d'un refroidissement qui peut être à l'air, par exemple. La vitesse du refroidissement, et la durée du maintien du chauffage, sont fonction de la composition de l'acier et de la massivité des pièces. Le recuit fait disparaître toutes les contraintes qui pouvaient subsister dans l'acier à la suite des déformations et des traitements thermiques ou mécaniques qu'il avait antérieurement subis. Il le ramène dans un état voisin de l'état d'équilibre avec une structure de cémentite, souvent globulaire, dispersée dans la ferrite. C'est l'état d'adoucissement maximal, qui est parfois le plus favorable pour l'usinage.

Un autre traitement thermique souvent pratiqué est la normalisation : celle-ci comporte un chauffage au-dessus du point de transformation Ac3, correspondant à la fin de la transformation de la ferrite en austénite, suivi d'un refroidissement à l'air. Il en résulte une homogénéisation de la structure et l'élimination d'une grande partie des contraintes, à condition que le refroidissement soit suffisamment lent pour ne pas développer des structures de trempe. La structure et les propriétés, à température ambiante, dépendent de la composition de l'acier, qui influe sur sa trempabilité, et des dimensions de la pièce, qui jouent sur sa vitesse de refroidissement. La normalisation permet cependant de mettre le métal dans un état bien reproductible, compte te [...]

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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, ancien directeur de recherche à la Compagnie des ateliers et forges de la Loire
  • : ingénieur en chef à l'Institut de recherches de la sidérurgie française, adjoint au directeur de l'Institut de recherches de la sidérurgie française
  • : directrice générale de l'Office technique pour l'utilisation de l'acier (O.T.U.A.)
  • : ingénieur call centre à l'Office technique pour l'utilisation de l'acier (O.T.U.A.)

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Pour citer l’article

Louis COLOMBIER, Guy HENRY, Joëlle PONTET, Gérard FESSIER, « ACIER - Technologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/acier-technologie/