Effectuée dans des fours sous vide à parois froides, la cémentation basse pression offre de nombreux avantages par rapport à la cémentation sous atmosphère traditionnelle :
- absence d’oxydation
- meilleure homogénéité de cémentation
- excellente reproductibilité du traitement de charge à charge
- resserrement des tolérances métallurgiques comme la profondeur de cémentation
- maîtrise des duretés à cœur des pièces.
Ce procédé de traitement thermique est favorable aux normes environnementales par une diminution importante des rejets CO2 et d’espèces chimiques nocives.
Le procédé Infracarb® d’ECM Technologies est le procédé breveté utilisé dans les installations de cémentation sous vide ICBP®. Plus précisément, Infracarb® consiste en une injection en alternance d’hydrocarbure C2H2, pour créer un enrichissement en surface par craquage des molécules à haute température et d’un gaz neutre N2 pour la diffusion.
Ce traitement thermique est suivi d’une trempe martensitique sous huile ou sous gaz pour obtenir la dureté à cœur et en surface souhaitée. Le média de trempe est choisi selon la trempabilité et la massivité des matériaux traités.
L’objectif est de maintenir la concentration en carbone monoatomique issue de la dissociation du gaz réactif sur la surface des pièces à un niveau élevé sans atteindre la limite de solubilité du carbone dans l’acier donc sans formation de suie. Ainsi le rendement de la réaction est bien supérieur à l’atmosphère de cémentation traditionnelle basée sur l’équilibre CO/CO2, tout en étant moins sujet aux variations d’atmosphère. L’absence de notion de potentiel carbone en cémentation basse pression élimine la nécessité de contrôler l’atmosphère in situ et rend le procédé de traitement thermique fondamentalement plus simple.
Le procédé Infracarb® d’ECM Technologies garantit un contrôle précis des paramètres physiques simples : température, durée des phases d’injection de gaz, débits, pressions, pour des résultats optimaux.
La température du procédé de cémentation basse pression est généralement plus élevée qu’en cémentation classique, entre 880 et 1 050°C, car la technologie des zones de chauffe en graphite des fours sous vide le permet. Le temps de cycle est réduit significativement, jusqu’à 50% selon la profondeur de cémentation.
L’acétylène C2H2 pour la cémentation basse pression et l’azote N2pour la diffusion sont les gaz les plus couramment utilisés dans le procédé Infracarb® dans des conditions standards.
L’acétylène a le mérite d’être un gaz de synthèse, donc de pureté contrôlable et d’offrir une réactivité chimique remarquable (taux de dissociation supérieur à 60%) permettant de cémenter des pièces très complexes et exigeantes comme les composants d’injection diesel. Il est, en outre, peu sensible à une hétérogénéité éventuelle de lavage avant traitement et prévient de l’apparition des plages douces.
Il peut cémenter de grandes surfaces avec un fort pouvoir d’enrichissement.
Le nombre et la durée des étapes dépendent de la profondeur de cémentation requise. Des simulations avec Infracarb® permettent un ajustement précis des paramètres de recette pour atteindre un parfait contrôle de la profondeur de cémentation.
La gamme des fours ICBP :
- ECO : en remplacement des fours « Sealed Quench »
- MONO : four à 1 chambre
- DUO : en remplacement des fours « batchs » atmosphériques
- NANO : installation compacte pour la cémentation et carbonitruration
- FLEX : concept modulaire : four multi-chambres
- JUMBO : concept modulaire : four multi-chambres
- PFTH : four sous vide vertical
