Traitement de solution

Traitement en solution : un procédé de traitement thermique

Services de traitement thermique pour les aciers inoxydables et les alliages métalliques

Le traitement en solution fait référence à un processus de traitement thermique dans lequel l’alliage est chauffé à une région monophasée à haute température pour maintenir la température, de sorte que la phase excédentaire est complètement dissoute dans la solution solide, puis rapidement refroidie pour obtenir une solution solide sursaturée.

Parce que son processus de fonctionnement est similaire à la trempe, il est également appelé « durcissement en solution ». Il convient aux alliages avec une solution solide car la matrice et la solubilité changent considérablement avec le changement de température. Généralement, il s’agit d’un traitement thermique préliminaire, et sa fonction est de préparer les meilleures conditions pour le traitement thermique ultérieur.

Le traitement en solution chauffe l’alliage à une température spécifique, maintient cette température assez longtemps pour amener un ou plusieurs composants en solution solide, puis refroidit rapidement pour maintenir les propriétés de la solution. Le recuit est un traitement en solution couramment utilisé, parfois appelé recuit en solution.

Le recuit en solution est également un procédé de traitement thermique courant pour de nombreuses familles de métaux différentes. Un recuit en solution peut être nécessaire pour les aciers inoxydables, les alliages d’aluminium, les superalliages à base de nickel, les alliages de titane et certains alliages à base de cuivre.

Le but du recuit en solution est de dissoudre tous les précipités présents dans le matériau et de transformer le matériau en une structure monophasée à la température de recuit de la solution. À la fin du processus de recuit de la solution, le matériau est rapidement trempé à température ambiante pour éviter toute précipitation pendant le refroidissement dans la plage de température inférieure. Les matériaux recuits en solution monophasée seront à l’état mou après traitement.

Plus précisément, alors que les alliages courants, y compris le fer, le nickel, le cobalt et l’aluminium, sont généralement traités en solution d’une manière ou d’une autre avant la fabrication, d’autres matériaux tels que l’acier inoxydable nécessitent un traitement en solution dans un four à vide car ils éliminent les gaz atmosphériques, empêchant ainsi l’oxydation. Après recuit et trempe, le durcissement par précipitation est une étape suivante courante dans le processus de traitement thermique. La microstructure monophasée créée au cours du processus de recuit en solution est nécessaire avant le durcissement par âge afin que seuls les précipités formés pendant le processus de durcissement par âge soient présents dans le produit final. La composition, la taille et la quantité de ces précipités formés pendant le vieillissement détermineront la dureté, la résistance et les propriétés mécaniques du produit final après vieillissement. Pour répondre à toutes ces exigences, un traitement approprié de la structure avant le vieillissement est essentiel.

Avantages du traitement thermique en solution

Ce processus est effectué pour augmenter la résistance à la traction des alliages non ferreux, les transformer en solution solide et contrôler le taux de changement structurel de leur mélange mécanique. Dans ce traitement thermique, l’alliage est chauffé à une température spécifique inférieure au point de fusion du matériau, puis trempé ou refroidi rapidement. La solution solide obtenue lors du chauffage reste stable grâce au processus de refroidissement. À ce stade, le vieillissement et le durcissement par précipitation (processus qui aident le matériau dans l’alliage à changer ou à sortir de la solution solide) sont effectués pour s’assurer que l’alliage ne modifie pas sa structure d’origine au fil du temps. Le vieillissement donne à la structure finale du grain dans le métal une plus grande résistance à la traction que son état d’origine. En conclusion, cette forme durcie préserve la mémoire métallique et les propriétés de ressort du matériau sans risque de contamination de surface du produit.

Exemple:

Traitement thermique des pièces moulées en acier inoxydable

Utilisez un traitement en solution pour ramollir les pièces moulées en acier inoxydable. Généralement, les pièces moulées en acier inoxydable sont chauffées à environ 950-1150 ° C et conservées pendant un certain temps, le but est de dissoudre complètement et uniformément les carbures et divers éléments d’alliage dans l’austénite, puis de les éteindre et de les refroidir rapidement. Les éléments d’alliage tels que le carbone sont trop tard pour précipiter et une structure d’austénite pure est obtenue.

Avantages du traitement en solution des pièces moulées en acier inoxydable

1. Uniformiser la structure et la composition des pièces moulées en acier inoxydable, ce qui est particulièrement important pour les matières premières, car la température de coulée et la vitesse de refroidissement sont différentes, ce qui entraîne une microstructure incohérente. À mesure que la température augmente, l’activité atomique s’intensifie, la phase σ se dissout et la composition chimique tend à être uniforme. Une structure monophasée uniforme est obtenue après refroidissement rapide.

2. Éliminez le durcissement et facilitez le traitement ultérieur. Grâce au traitement en solution, le réseau déformé est récupéré, les grains allongés et cassés sont recristallisés et la contrainte interne est soulagée. La résistance à la traction des pièces moulées en acier inoxydable diminue et l’allongement augmente.

3. Restaurer la résistance à la corrosion inhérente aux pièces moulées en acier inoxydable. La résistance à la corrosion de l’acier inoxydable après la coulée d’investissement diminue. Après le traitement par solution, la résistance à la corrosion des pièces moulées en acier inoxydable est revenue au meilleur état.

Pour les pièces moulées en acier inoxydable, les principaux facteurs de traitement en solution sont: la température, le temps de maintien et la vitesse de refroidissement.