Traitements Thermiques & Thermochimiques
Développement et industrialisation de procédés de traitements thermiques et thermochimiques
Aujourd’hui les pièces mécaniques doivent répondre à des cahiers des charges de plus en plus exigeants : tenue en fatigue, tenue à la corrosion, comportement tribologique, géométries complexes, réduction du bruit, etc.
Pour répondre à ces enjeux, l’IRT M2P développe des procédés plus compétitifs (automatisation, diminution des coûts de traitements) et plus respectueux de l’environnement. L’IRT M2P reconstitue, via l’instrumentation de pilotes, les conditions industrielles pour obtenir des données thermo-métallurgiques, et ainsi modéliser, puis optimiser, les process pour les rendre plus propres et plus performants.
Expertises & Services
Etudes R&D et prestations en traitements thermiques & thermochimiques
- Mise en œuvre de traitements thermochimiques, thermiques sous vide, cryogéniques, trempe gaz
- Développement et optimisation de gammes de traitements
- Mise au point de recettes spécifiques (cémentation, nitruration, etc.)
- Etude de l’influence des traitements thermochimiques sur les performances des matériaux (tenue en fatigue, comportement tribologique)
- Hybridation de technologies
- Développements effectués sur éprouvettes et sur pièces prototypes (suivant dimensions) avec étude technico-économique des procédés
- Trempe par aspersion de produits longs (barres, tubes et plaques)
- Trempe superficielle avec chauffage par induction
- Monitoring des consommations, estimation des coûts de revient
- Etude de l’impact environnemental des différents procédés
Caractérisation, contrôle de matériaux et analyses chimiques
- Métallographie (microscope optique, MEB, micro-dureté)
- Analyses chimiques (GDOES, ICP, DRX, etc.)
Simulation
- Diagrammes de phase, diffusion (Thermo-Calc, DICTRA)
- Modélisation des interactions gaz/solide et des transformations de phases liées aux gradients de composition (Carbone, Azote)
- Prédiction des profils de contraintes résiduelles
- Détermination de coefficients de transfert thermique par calcul numérique
- Optimisation des traitements par la simulation numérique
Technologies
L’IRT M2P est doté de pilotes industriels de dernière génération, pour le développement, l'optimisation et la modélisation des traitements thermiques et thermochimiques. Tous nos équipements sont évolutifs et équipés de moyens de mesure et de pilotage permettant un suivi optimisé des traitements et l’acquisition des données associées.
Cémentation et carbonitruration basse pression, trempe gaz jusqu’à 20 bars
Maîtrise des propriétés grâce au contrôle du procédé d'enrichissement (temps de traitement, température, pression de l'enceinte, débit de gaz injecté) et au contrôle du procédé de trempe (durée, pression, vitesse de turbine)
Propreté des pièces, faible consommation de gaz et réduction des déformations, traitement de géométries complexes
Nitruration gazeuse à pression atmosphérique/basse pression, oxynitruration, nitrocarburation
Homogénéité de l’atmosphère de traitement, contrôle précis des paramètres du procédé (température, pression, temps de maintien, enrichissement (débits de gaz, KN, KC), traitements de pré et post-oxydation
Nitruration ionique
Maîtrise des couches blanches pour applications tribologiques
Nitruration des aciers inoxydables
Réduction des contraintes HSE
Nitruration en phase austénitique
Conservation des propriétés inoxydables des aciers après nitruration
Réduction des temps de traitement et augmentation des profondeurs traitées
Trempe de contour par induction
Renforcement des surfaces par trempe superficielle
Réduction des temps de traitements unitaires – Gain de productivité par rapport aux traitements thermochimiques, automatisation possible
Trempe cryogénique
Maîtrise des proportions de phases
Trempe par aspersion (eau, air, biphasique) de produits longs
Maîtrise et reproduction des conditions de trempe utilisées dans l’industrie
Calcul des évolutions du coefficient de transfert par méthode inverse en post-traitement
Equipements @ M2P
Four de carbonitruration basse pression
Tmax : 1050 °C
Pression de traitement réglable
Trempe gaz : 1 à 20 bars (N2 et/ou CO2 et/ou He)
Zone utile : 650 x 400 x 400 mm
Four de nitruration gazeuse
Tutile : 200 - 700°C
Pression atmosphérique ou basse pression
Zone utile : 900 x 600 x 600 mm
Four de nitruration ionique
Tmax : 600°C
Technologies plasma : DCPN (Direct Current Plasma Nitriding) ou ASPN (Active Screen Plasma Nitriding)
Chauffage additionnel
Zone utile : 800 x 800 mm
Plateforme de trempe de contour avec chauffage par induction
Générateur double fréquence simultanée
450 kW MF – 200 kW HF
Pilote de trempe par aspersion
Instrumentation par 16 thermocouples
Systèmes d’aspersion ajustables (géométries, fluides, pression, vitesse)
Enceinte cryogénique
Tutile : -100 - 250°C
Applications
Renforcement de surface de pièces mécaniques (engrenages, roulements, outillages, etc.) pour les secteurs aéronautique, automobile, naval, mécanique :
- Augmentation de la durée de vie en fatigue
- Amélioration des propriétés tribologiques
Procédés plus propres et plus économes en énergie
Gain de productivité par réduction des temps de traitements de nitruration, tout en conservant les propriétés mécaniques
