Traitement thermique:
Le traitement thermique est l'une des méthodes les plus courantes de durcissement de l'acier. Il consiste à chauffer l'acier dans un premier temps, puis à le refroidir rapidement afin de le durcir et de provoquer une modification de sa structure. Ce processus modifie la microstructure de l'acier et améliore ses propriétés mécaniques.
Le traitement thermique peut être divisé en différents procédés, tels que la trempe, le revenu et le traitement de trempe et de revenu. Lors de la trempe, l'acier chauffé est plongé dans un milieu tel que l'eau ou l'huile afin de garantir un refroidissement rapide. Il en résulte une structure martensitique qui confère à l'acier une grande dureté. Lors du revenu, l'acier est ensuite chauffé à une certaine température et refroidi lentement afin d'obtenir la combinaison souhaitée de dureté et de ténacité. Lors de la trempe et du revenu, l'acier est d'abord chauffé puis refroidi lentement pour permettre la précipitation des carbures qui augmentent la dureté de l'acier.
L'écrouissage:
L'écrouissage est une autre méthode de durcissement de l'acier qui consiste à durcir l'acier par déformation mécanique. Le laminage, la déformation ou le forgeage permettent à l'acier d'améliorer ses propriétés et de devenir plus résistant à l'usure.
L'écrouissage consiste à déformer l'acier à température ambiante, ce qui modifie sa structure cristalline. La déformation crée des dislocations dans la structure cristalline, qui entravent le mouvement des atomes et augmentent ainsi la résistance de l'acier. Ce processus peut être répété plusieurs fois afin d'augmenter encore la dureté de l'acier.
Nitruration et carbonitruration:
La nitruration et la carbonitruration sont des procédés au cours desquels l'azote est diffusé dans la surface de l'acier. Il se forme ainsi une couche de nitrure qui augmente la dureté et la résistance à l'usure de l'acier. Cette méthode est souvent utilisée pour les aciers soumis à des températures, des pressions et des influences chimiques élevées.
Lors de la nitruration, l'acier est chauffé dans une atmosphère d'azote, ce qui permet à l'azote de pénétrer dans la surface et de réagir avec les éléments d'alliage présents dans l'acier. Il en résulte une couche de nitrure dure qui protège l'acier contre l'usure. Lors de la carbonitruration, en plus de l'azote, du carbone est également diffusé dans la surface de l'acier, ce qui entraîne la formation d'une fine couche de nitrures et de carbures. Cette couche augmente la dureté de l'acier et améliore sa résistance à l'usure.