Nitruration et nitrocarburation, dont les mécanismes sont décrits en [M 1 224] et [M 1 223], sont des traitements thermochimiques, d’apport d’azote par combinaison-diffusion dans le cas de la nitruration, et d’apport d’azote et carbone dans le cas de la nitrocarburation. Ces procédés recouvrent une famille de traitements, qui diffèrent selon leurs conditions de mise en œuvre et la composition du milieu qui peut s’enrichir d’éléments complémentaires comme le soufre et l’oxygène. Pour des températures inférieures à 590 °C, les réactions de combinaison et diffusion sont réalisées dans le domaine ferritique des alliages fer-carbone non austénitiques et les procédés sont classés comme tels ; au-delà de 590 °C, commence le domaine d’existence de l’austénite dans le système fer-azote, la nitruration est dite austénitique ou ferrito-austénitique.
Le durcissement de la couche traitée est obtenu par transformation in situ lors de la diffusion et, de ce fait, aucun traitement complémentaire n’est nécessaire. Le processus de nitruration fait intervenir deux mécanismes : un mécanisme de combinaison (ou conversion) qui a fait et fait encore l’objet de nombreuses études fondamentales [M 1 224], puis un mécanisme de diffusion et durcissement par précipitation dans le substrat le plus souvent alimenté par la couche de combinaison [M 1 223].
Dans ce premier article, sont décrits les différents procédés industriels et leurs pratiques industrielles. Dans un second article [M 1 228], l’application aux différentes nuances d’aciers et les différentes propriétés d’emploi des pièces nitrurées ou nitrocarburées sont examinées.
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