Les traitements thermiques des pièces en acier sont réalisés pour remplir différents objectifs : modifier la ductilité (capacité de déformation), la résilience (résistance aux chocs), la résistance (traction, élasticité) ou encore la dureté. Les méthodes utilisées ne sont pas toujours les mêmes, car il faut composer avec les dimensions et la géométrie de chaque pièce, tout en répondant à des exigences précises en matière de résultats.
Le chauffage des pièces par transmission de chaleur
Généralement, quand on opte pour un chauffage des pièces par transmission de chaleur, on utilise deux méthodes de façon simultanée : la convection et le rayonnement. Lors de la convection, la pièce entre en contact direct avec un fluide chaud qui se disperse progressivement et augmente naturellement la température. Le rayonnement, quant à lui, offre des résultats plus élevés en termes de température. Dans le four, la chaleur se répand sur les parois et la voûte, puis atteint la pièce en même temps.
La transmission de chaleur est également possible par conductibilité. Dans ce cas, on sollicite un four traditionnel. Puisque la pièce n’est en contact direct qu’avec la partie inférieure sur laquelle elle est posée, elle ne peut pas recevoir de chaleur sur toutes les faces. Il s’agit d’une méthode permettant de réchauffer à une température moins élevée qu’avec la convection ou le rayonnement.
Quand et pourquoi utiliser la production de chaleur dans la pièce ?
Dans l’industrie, on choisit parfois la production de chaleur dans la pièce pour un traitement thermique. Cela est possible en générant un flux de courant à l’intérieur de la pièce. Dans ce cas de figure, il faut passer par trois étapes distinctes :
- Le préchauffage
- Le chauffage de pénétration ou d’égalisation
- La durée de maintien
La durée de chacun de ces processus dépend essentiellement de l’épaisseur de la pièce, de sa conductibilité ou encore de la température recherchée.
Deux alternatives sont possibles : mobiliser la pièce en tant que conducteur dans un circuit électrique pour faire fonctionner une résistance, ou disposer la pièce dans un champ variable et chauffer par induction.
Cette solution ne s’applique pas systématiquement, car le chauffage extrêmement rapide peut engendrer des fissures ou déformations. En outre, la répartition de la chaleur n’est pas toujours uniforme.