nitruration

Définitions :

Procédé qui consiste à cémenter par l'azote, à basse température certains aciers spéciaux et fontes spéciales pour obtenir une très grande dureté superficielle (couche de nitrures complexes très durs).

Traitement consistant à cémenter superficiellement l'acier par l'azote à une température comprise entre 500 et 525 °C.

Notes :

La nitruration permet d'atteindre une dureté considérable de 1200 à 1400 Vickers, mais l'épaisseur durcie est inférieure à 0,3 mm. L'opération s'effectue à basse température, mais nécessite des aciers et fontes contenant de l'aluminium et du chrome (formation de nitrures complexes). Elle s'applique également aux aciers rapides et inoxydables du type 18.8.

À cet effet, les pièces usinées sont chauffées à 515/535 °C dans un courant de gaz ammoniac qui se dissocie à cette température, en donnant de l'azote naissant qui se dissout et se diffuse en formant des nitrures. La nitruration dure de 50 à 80 heures. Les résultats de l'opération dépendent d'une part de la formation de nitrures stables à base d'aluminium, et de chrome, molybdène, vanadium, tungstène et, d'autre part, de certains éléments perturbateurs (graphite, nickel). Les aciers donnant les résultats les plus favorables ont une teneur en carbone supérieure à 0,3 %, et contiennent 1,6 à 1,7 % de chrome, 0,7 à 1,20 % d'aluminium, et éventuellement 0,25 à 0,40 de molybdène (pour la fragilité de revenu). Après traitement, ils ont une dureté de 1200 à 1400 Vickers et un maximum de résistance à l'usure sous charge réduite (l'épaisseur de la couche durcie n'étant que de 0,3 à 0,5 mm). La nitruration s'applique également aux aciers riches en chrome, tungstène et molybdène (acier rapide, acier à 13 % de chrome) et même aux aciers inoxydables 18/8 après élimination du film d'oxyde imperméable à l'azote (application aux queues de soupapes). Les fontes spéciales contenant 1,4 à 1,6 % de chrome et 0,7 à 1,00 % d'aluminium se nitrurent à condition que leur structure soit fine et le graphite à l'état divisé. À cet effet, on coule par centrifugation une fonte blanche ou truitée que l'on graphitise à 900/950 °C pour obtenir une structure sorbitique à graphite de recuit. La dureté peut atteindre 850 à 900 Vickers (chemises de cylindres d'automobiles). L'épaisseur de la couche est inférieure à 0,4 mm.