La cémentation représente un traitement thermique de surface à base de diffusion de carbone. Cette méthode améliore grandement la résistance à l’usure et à la fatigue en surface et conserve de bonnes propriétés mécaniques au cœur des pièces. Traditionnellement opérée sous atmosphère, la cémentation basse pression se développe de plus en plus en raison des nombreux avantages des technologies sous vide.
Avantages du traitement par cémentation
La cémentation fait partie des traitements thermiques les plus courants et consiste à diffuser du carbone à la surface des pièces. Pour renforcer la dureté de ces dernières, on procède ensuite à une opération de trempe. Cette méthode confère aux aciers une meilleure résistance à l’usure et à la fatigue. La cémentation impacte principalement la couche superficielle des pièces, leurs propriétés naturelles à cœur sont renforcées par la trempe, ce qui constitue un autre atout de ce procédé. Les éléments traités conservent ainsi leur résistance mécanique et une bonne résilience, tout en bénéficiant d’une meilleure résistance en surface.
Traditionnellement, la cémentation s’opérait sous atmosphère, mais, depuis quelques décennies, le développement des technologies sous vide a fait évoluer ce processus. Il s’avère désormais possible de choisir une cémentation basse pression, ce qui présente de nombreux avantages.
Intérêts de la technologie basse pression
La cémentation basse pression fait partie des technologies sous vide, par opposition aux traitements se déroulant sous atmosphère. Le premier avantage de cette méthode concerne l’oxydation : l’opération ayant lieu dans un milieu dénué d’air, donc d’oxygène, le risque d’oxydation en surface se révèle quasiment nul. De même, l’absence d’atmosphère oxydante empêche l’apparition d’oxydes intergranulaires. Ces éléments se forment dans les joints de grains composant la structure de l’acier, pouvant créer ainsi de micro fissures et fragiliser la pièce.
De plus, la technologie sous vide garantit d’obtenir des pièces parfaitement propres. Suite à une cémentation basse pression, pas besoin de procéder à une opération de sablage ou à un nettoyage complémentaire, ce qui réduit le coût global du processus. Cette méthode limite aussi considérablement le risque de déformation : l’homogénéité de la température, le refroidissement au gaz ou dans l’huile, le tout sous vide, évitent que les pièces ne se déforment beaucoup à cause d’un choc thermique trop important lors du refroidissement, par exemple. De ce fait, la cémentation basse pression permet de gagner du temps et simplifier la gamme de réalisation de la pièce, car il n’y a plus besoin de prévoir une surépaisseur d’usinage aussi importante sur les pièces à traiter. Dans certains cas, celles-ci peuvent passer directement au traitement et en ressortent finies, ce qui représente aussi un réel gain d’argent pour les usineurs.
Un traitement thermique plus écologique
Les traitements sous vide représentent les technologies les plus respectueuses de l’environnement, ce qui leur confère un atout de plus par rapport aux méthodes traditionnelles. En effet, les fours destinés à traiter les pièces de cette manière fonctionnent à l’électricité, non au gaz. Dans la mesure où la production d’électricité française demeure neutre en carbone, cette technique basse pression ne produit pas de déchets et ne rejette pas de CO2.
Pourquoi recourir à la cémentation basse pression ?
La cémentation basse pression s’emploie de plus en plus à travers le monde en raison de ces nombreux avantages. Plus écologique que les autres, elle répond parfaitement aux exigences environnementales liées à la décarbonation de l’industrie. De plus, le fait de consommer moins d’énergie et de fournir des pièces propres et quasiment finies implique à la fois un gain de temps et d’argent, ce que les professionnels recherchent de plus en plus.
Une technologie ancienne qui a beaucoup évolué
Cette technologie se révèle, en réalité, plus ancienne qu’il n’y paraît. Le groupe Thermi Lyon la maîtrise depuis 1994 et a pu constater l’augmentation du besoin de recourir aux traitements sous vide au fil des ans. Il y a une trentaine d’années, cette méthode restait assez confidentielle, réservée au monde de l’aéronautique, car il s’agissait d’un excellent moyen de traiter l’acier inoxydable martensitique, très présent dans ce secteur d’activité. Cependant, les fours sous vide ne permettaient pas d’accueillir de grandes séries comme pour l’automobile, par exemple. En raison du besoin croissant de développer des procédés plus respectueux de l’environnement, les fours sous vide ont subi quelques évolutions et offrent désormais une capacité de productivité particulièrement intéressante.
Une efficacité semblable à celle des traitements sous atmosphère
Les modèles de fours actuels permettent, par exemple, de procéder à une cémentation basse pression à une température de 1 000 degrés Celsius, contre seulement 920 dans le cas d’un procédé sous atmosphère avec chauffage gaz. De même, les cycles de traitements s’avèrent beaucoup plus courts de nos jours, ce qui participe aussi à réduire le montant des factures finales. Dans certaines circonstances, une même pièce peut nécessiter 10 heures de traitement sous atmosphère et seulement 5 heures sous vide (si le cahier des charges permet un traitement à haute température).
S’il semble encore indispensable de proposer des traitements sous atmosphère aux clients disposant de très grandes séries ou de très grosses pièces, les technologies sous vide deviennent de plus en plus prisées avec des coûts intéressants, en raison de leur démocratisation. Pour répondre à cette demande croissante, le groupe Thermi Lyon a d’ailleurs fait le choix d’investir dans un nouveau four sous vide entièrement automatisé pour son site automobile TREMPELEC et un autre pour le site THERMI-LYON destiné au marché de l’aéronautique.
Des articles spécifiques seront édités pour ces deux investissements avec notre partenaire constructeur de fours sous vide. Dans son souci perpétuel de respecter le RSE et la protection de l’environnement, le groupe s’intéresse aux technologies sous vide depuis des décennies et a d’ailleurs prévu l’installation cette année de 5 fours sous vide et seulement un modèle sous atmosphère, pour correspondre à l’évolution du marché et des besoins.
