trempe de l'acier et constituants de la matière

 Les constituants

Austénite

C'est une solution solide de carbone dans le fer gamma la quantité de carbone atteint 1.7 % à 1145 ° , ce constituant n'existe pas à la température ordinaire , il est stable qu'à haute température , il ne peut exister à la température ambiante que par un maintien hors équilibre à la faveur d'éléments d'alliage tel que par exemple Ni et Mn (aciers austénitiques ) - - - - l'austénite est très ductile , entre 240 - 300 HB

Cémentite ou Carbure de Fe : (Fe3C )

C'est un composé cristallin de fer et de carbure de fer - Fe 3C , elle peut contenir des éléments tel que le Cr , la cémentite est magnétique jusqu'à 210 ° environ Elle apparaît en blanc après attaque au Nital sans que l'on puisse distinguer les joints de grains. Elle est colorée en rouge brun par le picrate de sodium. C'est une combinaison très dure (Hv=800) mais très fragile A=0%, Rm=700N/mm² Elle a donc une très bonne tenue à l'abrasion et à l'érosion.

Elle est très présente dans d'autres constituants :Perlite, tröstite , sorbite

Perlite :

C'est un agrégat de ferrite et de cémentite à 0.85% en masse de carbone (eutectoïde) qui peut avoir deux aspects : lamellaire ou globulaire (ou coalescée), elle ne dissout pas le carbone , elle est magnétique est ductile , dureté (HB=200-250), traction (Rm=~830N/mm²) allongement (A%=~10), facile à usiner elle offre une assez bonne résistance aux efforts statiques et à l'usure par frottements.

Sous sa forme globulaire , elle se présente sous la forme d'une matrice ferritique , dans laquelle sont enchâssées des particules de cémentite . Sous sa forme lamellaire des lamelles de ferrite et de cémentite dont l'épaisseur et les écarts dépendent de la vitesse de refroidissement. On distingue une alternance de bandes claires et sombres qui ne représentent pas les constituants mais correspondent aux zones planes et inclinées de l'échantillon, provoquées par l'abrasion préférentielle causée par le polissage . A faible grossissement, les lamelles peuvent ne pas être distinctes.

Trostite :

C'est un agrégat lamellaire semblable à la perlite , mais de dimension microscopique et de dureté plus élevée , dureté supérieure à 400 HB , souvent on rencontre la tróstite avec la martensite , elle est précipitée par une trempe douce au cours de la décomposition de l'austénite .

Martensite :

Constituant de trempe engendré au cours de la décomposition de l'austénite , la structure se présente sous la forme d'aiguilles , la martensite est une ferrite au réseau détendu sursaturé de carbone , elle est très dure entre 500 - 650 HB selon la teneur en carbone , et difficilement usinable .

Ferrite :

C'est une solution solide de carbone dans le fer? .( structure cubique centrée) - 0.005 % (0.008) de carbone à température ambiante - environ 0.03 % à 720 °C - la ferrite peut contenir en solution des éléments variés tel que le Cr-Ni-Si-P... elle est ductile et malléable : Hv :80 à 100 ~ Rm=300N/mm² ~ A=35% (allongement) la ferrite est magnétique jusqu'à 770 °C ( point de curie ) Après attaque au Nital, elle se présente sous forme de polyèdres blancs dont les joints de grains apparaissent en foncé.

Bainite :

constituant de trempe intermédiaire , la structure à un aspect voisin de celui de la martensite , c'est un agrégat de ferrite et de carbures. C'est un constituant qui présente les mêmes phases que la perlite (ferrite et cémentite), mais de structure vraiment fine, souvent en aiguilles ce qui lui confère de bonnes propriétés mécaniques. Elle est dure et plutôt facile à usiner.

La bainite supérieure est une microstructure constituée de fines plaquettes de ferrite, chacune ayant environ 0.2 micromètres d'épaisseur sur 10 .

La bainite inférieure présente une microstructure et des caractéristiques cristallographiques très proches de celles de la bainite supérieure. La principale différence étant que les particules de cémentite précipitent dans les plaques de ferrite

la bainite granulaire est l'absence principalement de carbures dans la microstructure. Le carbone est rejeté dans l'austénite qui la stabilise, de telle sorte que la microstructure finale contienne de l'austénite, un peu de martensite ceci à haute teneur en carbone, plus de la ferrite.

Sorbite :

Constituant extrêmement fin qui se forme au cours du réchauffage d'un acier trempé martensitique (revenu) , sa structure est constitué par de fins carbures de fer (Fe3C cémentite) dans une matrice ferritique , la sorbite possède une bonne résilience dureté 250-400HB

Fer :

C'est un état stable du fer pur en dessous de 960 °.il a une structure cristaline cubique centrée. Il ne dissout pratiquement pas le carbone, il est doux, très malléable et magnétique.

Fer? :

Etat stable du fer entre 960°C et 1400°C. De structure cristalline cubique à faces centrées. Il dissout facilement le carbone , il est paramagnétique

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