Trempe à l'Eau

Bonsoir à Tous   

Une petite idée, si elle peut servir à quelqu'un.

Lors de certaines trempes à l'eau (exemple X42Cr13), l'eau doit être au minimum à 50°C si l'on ne veut pas une trempe trop ........ "sèche" avec risque de casse avant d'avoir pu pratiquer le revenu.
C'est très bien après plusieurs trempes, car le bac d'eau monte en température, mais les premières pièces ne sont pas à la noce ...

Je mets donc dans le four une grosse pièce en A60 (qui ne se trempe pas pour des questions de sécurité) en même temps que la ou les pièces à tremper.



A gauche, le bloc en A60 et à droite, deux petites pièces à traiter.

Un peu avant que le four n'atteigne la température de consigne (en générale vers 900°C), je sors la grosse pièce que j'immerge dans le bac d'eau.
La température de l'eau monte rapidement à 80°C. C'est naturellement fonction de la masse de la pièce en acier et de la masse d'eau concernée (toujours identique dans notre cas).

Puis j'attends que ma ou mes pièces soient à la température de consigne 1050°C pour le X42Cr13, et je les trempe alors dans l'eau  .... chaude.
Puis un revenu à 340°C.

Amitiés

Bsr  Lil ,

Ou as tu trouvé cette temperature de 50 °c minimum ? ,  generalement la fourchette de temperature d'eau preconisée est de  20 à 40 °c  ...
L'agitation de la pièce dans le bac ainsi que le brassage du bain sont conseillées aussi et ceci pour l'efficacite du traitement des aciers trempant à l'eau .  
Mais je ne suis pas certain du tout que l'ecart de temperature soit suffisamment important pour atteindre le but que tu recherches .
En fait l'eau va arriver plus rapidement à ebullition autour de la pièce et tu peux louper la trempe .

Lorsqu'il y a un risque de rupture, une possibilite est de tremper à l'huile, la vitesse de refroidissement est nettement plus lente, et peut etre suffisante .

C'est une bonne idée de parler du sujet Lil(très beau four, je suis vert  ), il y a beaucoup de membres qui trempent sans doute de manière très occasionnelle, donc avec peu de contrôle de la régularité, et comme une trempe à l'eau n'a rien à voir avec une trempe à l'huile, le fait de savoir que plus l'eau est chaude et moins on risque de voir apparaître des craquelures sur la pièce peut sauver quelques travaux… 
Si la pièce est assez grosse, c'est moins dangereux, mais sur du petit, on va au devant de problèmes, le refroidissement brutal cristallise tellement la pièce que le revenu ne fonctionnera pas.
Comme peu de lecteurs du post sont des personnes pratiquant la trempe en professionnels, l'explication des gestes simples en atelier(avec souvent un choix d'aciers réduit) est toujours bienvenue.  

Lorsque je fais de petites pièces d'usure en réparation que je cémente au sachet réfractaire, j'utilise de l'eau saturée de NaCl et chauffée sur le gaz pour tremper lorsque j'ouvre le sachet, on dit qu'il est important d'éviter tout contact de la pièce avec l'air donc j'ai pris l'habitude en me protégeant au maximum d'ouvrir le sachet sur l'eau en le coupant avec de longs ciseaux, c'est très spectaculaire, mais si on fait une trempe de ce type à l'eau froide ou à l'eau seule, c'est les craquelures garanties et la pièce fichue.

Et ce que j'ai appris par la démonstration pratique lors de ma formation, c'est que la formation de bulles de vapeur qui est préjudiciable à une trempe à l'eau puisqu'elle ralentit le refroidissement recherché est diminuée voire supprimée, l'eau salée ayant un point d'ébullition supérieur, malheureusement chez les formateurs, peu prennent le temps de préciser que si on agite la pièce c'est justement pour éviter ce problème de bulles, j'ai constaté que certains ne savaient même pas pourquoi ils le faisaient.

On parvient à travailler sur des pièces de quelques grammes de manière parfaite(par exemple des ancres d'échappement de pendule), lors du polissage on voit à la binoculaire la différence immédiatement avec le grain de surface obtenu en trempe directe dans de l'eau à température ambiante si on prend le temps de faire quelques éprouvettes.
Le résultat est d'obtenir des pièces avec une dureté de surface élevée tout en étant pas cassantes sans faire de revenu, le fait de pouvoir les laisser dans l'eau sans avoir besoin de l'agiter suffit à ralentir la formation de cristaux irréguliers.

Je ne sais pas si des membres ont déjà essayé la chauffe par induction pour tremper en atelier, je l'ai vu faire par des collègues aux US avec de bons résultats sur des lames, mais le coup de main à prendre est quand même différent de ma torche à propane.  
Si quelqu'un a du retour sur cette méthode, c'est volontiers que j'en discuterais, on peut créer un post si jamais pour ne pas encombrer ici.

Bon Matin à Tous   

Et merci de vous intéresser au sujet.

En fait nous utilisons des matériaux exotiques (CuBe2, Titanes, Acier Inox spéciaux, PEEK (*) qui se trempe aussi   , etc ...)

Il est difficile, voir impossible, de tremper certains aciers au Chrome comme le X42Cr13, ou certains Inox réfractaires,  à l'huile.
On utilise alors l'eau, mais ......... l'eau froide  a une viscosité différente de l'eau "chaude" (> 50°C).
L'épaisseur de vapeur gazeuse isolante entre la pièce et le liquide est alors plus importante et surtout erratique même en agitant énergiquement la pièce.
Cela se "sent" d'ailleurs très bien dans la pince (vibration des bulles de vapeur).

La mise au point des protocoles de traitements thermiques n'est pas toujours aussi évident qu'il semble.

Le CuBe2 en est un exemple frappant (recuit pour le ramener de 40 HRC à 20HRC avant usinage, puis trempe pour le ramener à 40HRC ou plus ...).
Les protocoles sont complètement l'inverse de ceux utilisés pour l'acier :
- 750°C (15 mn) puis trempe à l'eau => 20HRC
- 350°C (4H) => puis refroidissement lent => 40 HRC
Sidérant n'est-il pas !!!!

Rien n'est jamais acquis dans les traitements thermiques et la Bille (ou le Diamant   ) sont les juges de paix

Amitiés

(*) Les températures sont bien sûr < 300°C avec des refroidissement contrôlés pour obtenir une cristallinité d'au moins 70% ...

(*) Petit détail, pour Pierre qui va virer au vert clair   , le four (1200°C max.) peut travailler sous atmosphère (N et P> 1bar).

C'est vrai que comparé à mon four cylindrique qui a au moins 30 ans, avec ses deux tuyaux derrière, le PT100 et le gaz de protection, je n'ose même pas en rêver de ce four surtout un lundi matin en commençant la semaine.  

Jamais essayé avec les enveloppes réfractaires pour ces matériaux spéciaux Lil ?

Je sais que c'est très cher la pièce, mais pour des pièces unitaires c'est ce que j'ai trouvé de mieux pour protéger une pièce d'un coup de feu, les ressorts avec une extrémité très fine par exemple, même au propane ils ont très vite chaud.

Hi Pierre   

Bon aller, j'en rajoute une couche    :
C'est un four électrique et la température se règle ...................... au degré près   

Trêve de plaisanteries :
- Le réglage de température est très précis et surtout sans excursion grâce au PID.
- Du fait de la densité des éléments chauffants, il y a peu de gradients de température dans le four.
- Même sans atmosphère, un four électrique est peu oxydant.

Amitiés

Bonjour,
Très passionnant ce post sur la trempe............surtout s'il avait plusieurs niveaux : du top jusqu'au plus simple.
Je serais aussi très intéressé par un post didactique sur l'explication de ce qu'est une régulation PID permettant à tous de s'approprier mentalement ce que représente et apporte chacune de ces initiales.
Bonne semaine à tous. Papeteme

Bjr ,

Lil : "Il est difficile, voir impossible, de tremper certains aciers au Chrome comme le X42Cr13, ou certains Inox réfractaires,  à l'huile."

Desole Lil , mais cet acier se trempe normalement à l'huile  , même à l'air pulsé , consulte les doc fournisseur .
Il faut toujours se referer aux indications des fournisseurs  , en regle generale jusqu'aux aciers 1/2 dur ils se trempent à l'eau et au dessus à l'huile , ensuite bien evidemment des elements d'alliage peuvent modifier cette règle  .

Bon Matin à Tous   

Papeteme a écrit: Je serais aussi très intéressé par un post didactique sur l'explication de ce qu'est une régulation PID permettant à tous de s'approprier mentalement ce que représente et apporte chacune de ces initiales.

Anthelme, une bonne explication avec Wiki : http://fr.wikipedia.org/wiki/Régulateur_PID

Jean-Yves, les Fournisseurs (exemple Aubert & Duval) préconisent une trempe à l'huile afin que le client n'ait pas d'ennui, mais A&D indique également la trempe à l'eau lorsque le protocole est maîtrisé.
Les Fournisseurs sont très peu prolixes quant aux protocoles de trempe.
Plus quant au revenu, mais souvent des courbes qui peuvent se révéler complètement fausses   .
J'aime mieux la Thèse Adeline BÉNÉTEAU (30Mo)
ou d'autres thèses (Fr ou étrangères) qui sont solidement étayées.

Les aciers inox (Cr et Mo) en pièces fines peuvent faire l'objet d'accidents (retassures, fractures ou même éclatements) si le traitement thermique est mal conduit.
Il se peut même que la trempe ne prenne pas (souvent à l'huile pour du X42Cr13(Mo3).
La trempe à l'huile est une simplification  pour les fournisseurs.

Nos pièces fonctionnent avec des cycles de températures jusqu'à 450°C et le traitement doit être soigné.

Amitiés

PS : Nous avons mis au point un protocole sérieux de traitement thermique pour le CuBe2 car les distributeurs (il n'y a que deux fabricants) donnent des traitements complètement farfelus   

Re ,

Ce n'est pas une histoire de confort , la trempe à l'eau ou à l'huile detrompe toi !
Depuis le temps que ces nuances existent , leurs  TT sont bien maitrisés  et les parametres sont bien indiqués  dans les doc  fournisseurs .
L'acier Z30 C13 , son jeune frere , est aussi à l'huile avec moins de carbone .

Seules  variables  ,  à maitriser , c'est la forme geometrique de la pièce et la maniere de tremper dans le liquide de refroidissement .

Si tu la fais à l'eau - trop energique - ça peut effectivement  provoquer des  tapures  , des deformations ... ( retassures c'est pour la fonderie ! )