Le terme recuit thermique fait référence à un traitement thermique dans lequel un matériau est exposé à une température élevée pendant une période de temps prolongée, puis refroidi lentement. Ce processus modifie les propriétés physiques et parfois chimiques d’un matériau pour augmenter sa ductilité et réduire sa dureté, ce qui le rend plus maniable. Dans ce processus, les atomes migrent dans le réseau cristallin et le nombre de dislocations diminue, entraînant une modification de la ductilité et de la dureté. Le métal se débarrasse des contraintes et rend la structure du grain large et à bords doux de sorte que lorsque le métal est frappé ou stressé, il se bosse ou peut-être se plie, plutôt que de se casser. En règle générale, le recuit est effectué pour soulager les contraintes, augmenter la douceur, la ductilité et la ténacité; et/ou produire une microstructure spécifique.
Généralement, dans les aciers au carbone, le recuit produit une microstructure de ferrite-perlite. Les aciers peuvent être recuits pour faciliter le travail à froid ou l’usinage, pour améliorer les propriétés mécaniques ou électriques, ou pour favoriser la stabilité dimensionnelle. Les aciers de construction les plus couramment produits ont une microstructure mixte ferrite-perlite. Leurs applications incluent les poutres pour les ponts et les immeubles de grande hauteur, les plaques pour les navires et les barres d’armature pour les chaussées. Ces aciers sont relativement peu coûteux et sont produits dans des tonnages importants.
Tout cycle de recuit comprend trois étapes:
- chauffer à la température désirée,
- maintenir ou « tremper » à cette température,
- refroidissement, généralement à température ambiante.
Le temps et la température de recuit sont des paramètres importants dans ces procédures. En particulier, la température cible définit le cycle thermique de recuit.
Normalisation
La normalisation est un processus de recuit appliqué aux alliages ferreux pour affiner la taille du grain, rendre sa structure plus uniforme, le rendre plus réactif au durcissement et améliorer l’usinabilité. La normalisation est effectuée sur des aciers qui ont été déformés plastiquement par, par exemple, une opération de laminage. Ces aciers travaillés à froid sont constitués de grains de perlite, qui sont de forme irrégulière et relativement gros et dont la taille varie considérablement. La normalisation est un cycle de chauffage austénitisant suivi d’un refroidissement à l’air calme ou légèrement agité. En règle générale, les températures de normalisation sont d’environ 55 °C au-dessus de la ligne critique supérieure. La température de normalisation est supérieure à la température de recuit complet, par contre le refroidissement est plus intense. La normalisation améliore l’usinabilité d’un composant et offre une stabilité dimensionnelle s’il est soumis à d’autres processus de traitement thermique. La principale différence entrele recuit et la normalisation est que le recuit permet au matériau de refroidir à une vitesse contrôlée dans un four. La normalisation permet au matériau de refroidir en le plaçant dans un environnement à température ambiante et en l’exposant à l’air de cet environnement.
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