Acier trempé à l'azote liquide devient moins dur...

[Rhodar01]

Bonjour,

J'ai fait récemment un TP de Matériaux.... et je rencontre un problème dont je n'arrive pas à me sortir...


Durant le TP, j'ai fait subir à différentes pièces (de dimensions identiques) d'un même métal (35CrMo4 (anciennement 35CD4)), différents traitements thermiques.

Toutes ont été austénitisées à 900°C pendant 35 minutes.
Puis, l'une a été laissée à refroidir à l'air libre, et une autre a été trempée à l'azote liquide.

Normalement, d'après le diagramme TRC de mon métal, la première pièce, refroidie à l'air libre, devrait contenir de la bainite et de la perlite et ne pas être très dure, là dessus ça va à peu près bien, elle n'est pas très dure (270Hv). Mais mon problème est sur la pièce refroidie à l'azote liquide... Cette pièce devrait ne contenir que de la martensite ou presque et être très dure... Or elle ne l'est pas du tout (220Hv) puisqu'elle est encore moins dure que la pièce refroidie à l'air libre.

La micrographie de la pièce trempée à l'azote liquide ne semble pas montrer de martensite. (Je ne sais absolument pas ce qu'elle montre, mais en tous cas je ne vois pas de forme d'aiguille...)
Pour que vous puissiez voir, je joins deux micrographies de mauvaise qualité de ma pièce trempée à l'azote liquide.

Enfin, ma question est : "Pourquoi est ce que mon acier trempé à l'azote liquide ne contient pas de martensite et est moins dur que mon acier refroidi à l'air libre ?"

Merci pour vos réponses

(Je vous pose cette question car mon prof m'a dit que le fait que ma pièce trempée à l'azote soit moins dure que l'autre était "normal"...)
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[chatelot16]

pour tremper de l'acier il faut refroidir rapidement

ca marche bien avec de l'eau , mais il n'est pas sur que l'azote refroidisse plus vite que l'eau : l'azote liquide est plus froide que l'eau c'est bien sur , mais peut etre quelle se vaporise tellement vite rien que de voir arriver ta piece chaude que finalement elle refroidit moins bien que l'eau

la piece chaude ne se trouve pas en contact avec de l'eau mais entouré du couche d'azote pas tres bon conducteur de la chaleur...

[invite2313209787891133]

pour tremper de l'acier il faut refroidir rapidement

ca marche bien avec de l'eau , mais il n'est pas sur que l'azote refroidisse plus vite que l'eau : l'azote liquide est plus froide que l'eau c'est bien sur , mais peut etre quelle se vaporise tellement vite rien que de voir arriver ta piece chaude que finalement elle refroidit moins bien que l'eau

la piece chaude ne se trouve pas en contact avec de l'eau mais entouré du couche d'azote pas tres bon conducteur de la chaleur...

En effet; une trempe dans l'azote produit de la "caléfaction".

Mais il ne faut pas refroidir trop rapidement non plus; une trempe dans l'eau rend la pièce cassante et doit obligatoirement être suivie d'un revenu; la plupart du temps on trempe plutôt dans l'huile, même si l'imagerie populaire nous présente la trempe avec de l'eau.

Par contre une trempe dans l'azote est tout de même plus efficace qu'aucune trempe; il y a surement une autre raison.

PS: Avec quel appareil a tu reussi a faire des photos aussi flous ? Tu t'es servi de ton telephone portable ?

[Rhodar01]

Par contre une trempe dans l'azote est tout de même plus efficace qu'aucune trempe; il y a surement une autre raison.

Oui en effet... je doute fortement que le phénomène de caléfaction engendre un refroidissement plus lent que le refroidissement à l'air...
(Il y a toutefois très probablement eu caléfaction lors de ce traitement thermique puisque je n'avais pas moyen d'agiter mon échantillon dans son bain d'azote liquide...)
Il est donc certain qu'il y a une autre raison... Le problème c'est que je ne vois absolument pas qu'est ce qui pourrait expliquer ça...

PS: Avec quel appareil a tu reussi a faire des photos aussi flous ? Tu t'es servi de ton telephone portable ?

Interdiction de se moquer !^^....... Ce sont mes toutes premières micrographies.... (Toutefois, la caméra du microscope peut être en cause aussi^^...........)

Et à propos des micrographies, quelqu'un pourrait il me confirmer qu'on ne voit pas de martensite dessus ?

[A voir en vidéo sur Futura]