Trempe par induction des roulements
Le durcissement par induction est une technique de durcissement de surface qui utilise le chauffage par induction et la trempe pour créer une couche durcie sur une pièce métallique, telle qu'un roulement.
- Placement : Le roulement est placé à l’intérieur d’une bobine de cuivre.
- Chauffage : Le roulement est chauffé au-dessus de sa température de transformation par un courant alternatif.
- Trempe : le roulement est rapidement refroidi par de l'eau ou un autre moyen de trempe. Ce processus augmente la dureté et la résistance à l’usure de la surface mais la rend également plus cassante.
Pour les roulements, il existe trois types de durcissement inductif de surface : par balayage avec zone molle, par balayage sans zone molle et par durcissement en une seule fois. Dans certains procédés, l'opération de durcissement est découpée en étapes distinctes : le chauffage de la zone de démarrage, la trempe du démarrage commence, puis les bobines se déplacent autour de l'anneau, le chauffant.
Une teneur en carbone de 0.3 à 0.6 % en poids de C est nécessaire pour ce type de durcissement. Les aciers au carbone moyennement alliés, trempés en surface par induction, sont largement utilisés pour les applications automobiles et mécaniques critiques qui nécessitent une résistance élevée à l'usure.
Avantages du traitement thermique de durcissement par induction pour les roulements
- Résistance à l’usure accrue : Il existe une corrélation directe entre la dureté et la résistance à l’usure. La résistance à l’usure d’une pièce augmente considérablement avec le durcissement par induction.
- Résistance et durée de vie accrues : cela est dû au noyau mou et à la contrainte de compression résiduelle à la surface. Le durcissement par induction peut conférer une durabilité supérieure aux tourillons et aux sections d'arbre sans sacrifier la ductilité nécessaire pour supporter les charges de choc et les vibrations.
- Distorsion réduite du traitement thermique : seule la surface est chauffée et refroidie, ce qui peut réduire la distorsion du traitement thermique.
- Dureté de surface plus élevée : des taux de refroidissement régionaux plus rapides qu'avec le durcissement peuvent atteindre des valeurs de dureté de surface plus élevées.
- Boîtier profond avec noyau robuste : la profondeur typique du boîtier est de 030" à 120", ce qui est en moyenne plus profond que les processus tels que la carburation, la carbonitruration et diverses formes de nitruration effectués à des températures sous-critiques.
- Processus de durcissement sélectif : les zones soumises à un post-soudage ou à un post-usinage restent souples – très peu d'autres processus de traitement thermique sont capables d'y parvenir.
- Distorsion relativement minime : Par exemple, un arbre de 1" Ø x 40" de long, qui comporte deux tourillons uniformément espacés, chacun de 2" de long nécessitant le support d'une charge et une résistance à l'usure. Le durcissement par induction est effectué uniquement sur ces surfaces, sur une longueur totale de 4 pouces. Avec une méthode conventionnelle (ou si nous durcissions par induction toute la longueur), il y aurait beaucoup plus de déformation.
- Permet l'utilisation d'aciers à faible coût : tels que le 10451.
Ces avantages font du durcissement par induction un processus de traitement thermique efficace pour une variété d'applications, notamment le durcissement de surface, le revenu à travers le durcissement et la réduction des contraintes, le recuit et la normalisation, l'affinage du grain, le durcissement ou le vieillissement par précipitation et le frittage de métaux en poudre.
