Les aciers & astuces

5 Novembre 2006
397
- Les aciers & astuces
#1
Technique de durcissement de l'acier:

Une méthode : la Cémentation consiste à augmenter la dureté d'une pièces en surface. Pour cela on augmente la teneur superficielle en carbone par traitement thermochimique grace à de l'alcool. On place dans un four spécial de l'alcool qui en chauffant à forte température va se décomposer pour venir enrichir l'acier present en carbone sur sa surface.

Plus il y a de carbone et plus l'acier devient dur mais trop de carbone rend l'acier cassant , c'est le cas de la fonte dont le pourcentage dépasse les 2% et jusqu'a 7%, en revanche la fonte résiste tres bien à la chaleur et peut etre utilisé dans le moulage au sable.



On peut encore augmenter cette technique grace au Trempage suivit du Revenu. En refroidissant très rapidement de l'acier chauffé au rouge dans un bain d'eau ou d'huile, on réalise la trempe. Cela rend l'acier dur et cassant et doit être corrigé par réchauffage vers 200°C environ. On peut apparament esperer une dureté de 60 HRC mais cette dureté descend tres vite si on chauffe encore, cet abaissement est sensible quelque soit la teneur en carbone de l'acier, c'est notament le cas lors de certains fraisages.

Lien sur l'histoire de l'acier

Tableau représentatif de l'êtat de la matiere :



L'acier ou tout ce qui est à base de fer , à l'humidité ca rouille, normal le fer reprend sa forme de minerai de fer. On peut utiliser differente technique pour ralentir ou empecher le phénomene.

-Utiliser de l'huile ou de la graisse empechant l'eau de rentrer en contact avec l'acier, mais cela laisse un film plus favorable à la poussiere, reste gras au toucher et il faut donc nettoyer et en remettre de temp en temp.

-Utiliser de la peinture notamment certaines sont dite anti-rouille.

-Utiliser de l'acide phosphorique (l'équivalent des produits anti-rouille du commerce) (Il y en n'a aussi dans le coca ou dans certains produits pour nettoyer les cafetieres) qui modifie l'oxyde de fer et forme une protection en surface, mais cela passive l'acier et le rend terne.

-Chauffer l'acier assez longtemp puis le plonger dans un bain d'huile pour optenir un oxyde de fer noir qui stoppe l'oxydation en surface mais cela tient moins bien qu'un traitement de surface à chaud. Le vrai traitement (brunissage) dit acier bruni consiste à traiter chimiquement la surface de l'acier dans un liquide qui transforme sa surface, en oxyde de fer inaltérable, de couleur noire (exemples des tubes de fusils).

Un lien avec des recettes de brunissage : ICI

-Le traitement de surface ou l'on dépose sur l'acier une couche d'un autre composant qui ne s'oxyde pas de la meme facon et qui le rend plus résistant (acier inox de surface, acier zingué, acier bichromaté, acier phosphaté...). Dans l'industrie on utilise par exemple des bains de zinc pour zinguer l'acier mais on peut aussi le faire soit meme par électrolyse :

Pour cela on place la piece en Acier et une plaque de Zinc dans un bain de sulfate de zinc ou d'acide chlorhydrique.
Il y a toujours un lien pour la technique : ICI

-On peut toujours nettoyer la rouille avec de l'acide chlorhydrique ou la technique de grand mere, du jus de citron vert avec du sel de table et laissez agir 20mn. (ATTENTION, si vous laisser de l'acide pres de la piece ou sur la piece s'en avoir tout bien retirer, la rouille va reaparaitre plus vite et la c'est encore pire ! il faut vraiment bien relaver la piece apres. Huiler aussitot le nettoyage.

-On peut nettoyer la rouille par électrolyse, Exemple de branchement : ICI
Utiliser du carbonate de sodium pour la reaction (lessive saint marc par exemple).

-On peut nettoyer la rouille avec une solution de soude porté à ébullition, quand la solution s'épuise du à l'évaporation il suffit de rajouter de l'eau mais il faut alors chauffer modérément et ne pas trop insister sinon la piece va noircir, voir plus bas.

Exemple de brunissage au bain d'huile :

On va s'attaquer à une piece du commerce acier zingué pour changer le mode de protection contre l'oxydation :


Les aciers de quincaillerie sont pour la plupart recouvert de zinc ce qui leur donne une couleur argenté, il faut retirer cette couche sinon le brunissage ne marchera pas

On trempe la piece dans de l'acide chlorhydrique (ici en solution à 22%).

la reaction est immediate, l'acide dissous le zinc en ion zinc dans la solution, ne jeter pas l'acide qui a servi, les ions zinc ne vous generons surement pas si vous devez à nouveau utiliser de l'acide chlorhydrique sauf cas bien précis mais dans ces cas la vous savez en principe ce que vous faites. Par ailleur une solution en ion zinc peut servir à recouvrir une piece en acier de zinc (la c'est l'inverse) par électrolyse (voir plus haut). Faite ca de préférence en exterieur, l'acide chlorhydrique relache du chlore, vous ne manquerez pas de vous en rendre vite compte si vous en respirer une bouffé.

Au bout de quelques minutes quand il n'y a plus de bulle , c'est que le zinc a était retiré de la piece, l'acide chlorhydrique qui est un acide fort dissous aussi l'acier mais moins facilement que le zinc, donc pas trop de souci la dessus, peut etre faire attention sur les pieces tres fine, ca je n'est pas testé.

A droite une rondelle en acier zingué d'origine et à gauche une rondelle en acier brut apres passage à l'acide.

Passage maintenant au brunissage, préparation d'un bain d'huile ou d'eau c'est au choix , l'eau aura comme conséquence d'avoir un refroidissement plus brutal que l'huile (voir début du topic sur le guide de l'acier), peut être trop à mon gout.

On chauffe la piece (la si vous êtes en hiver et que vous avez une cheminée, mettez vos pieces dans la cheminé directement, c'est mieu et en plus ca coute moin chère). Si vous êtes malgré tout pressé, utiliser un chalumeau ca marche bien aussi, ici je l'ai fait au chalumeau, il faut avoir un bon débit pour que la piece soit bien rouge clair. La piece doit etre chauffée suffisament longtemp pour obtenir le brunissage , sinon vous aurez droit à de la rouille marron ou divers ton comme du violet au bleu pale.
Le temps est en fonction de la quantité de matiere à chauffer, la régle est qu'il faut chauffé dans les 900 -1000°C ( zone de carburation ) en gros, quand la matiere est rouge clair.

Une fois la pièce bien rougis (partout c'est important) on la plonge rapidement dans le bain d'huile, une partie de l'huile va s'évaporer sous l'effet de la chaleur.

On la laisse refroidir un peu.
Et si vous avez bien fait comme y faut normalement c'est bon.




Bronzage à chaud :
Eau distillée - Hydroxyde de sodium ou de potassium - Nitrite de sodium - Chlorate de sodium.
NaOH (Hydroxyde de sodium) 560g - NaNO2 (Nitrite de sodium) 232g - NaClO3 (Chlorate de sodium) 8 g pour 1 litre de préparation.
Porter la solution à ébullition et tremper la pièce en surveillant jusqu'à la couleur de bronzage voulu (ATTENTION CETTE PREPARATION EST TRES CORROSIF, A MANIPULER AVEC PRECAUTION).

Ma méthode personnelle : je n'utilise que de l'Hydroxyde de sodium que je mélange à de l'eau à hauteur de 30% ou à peu près jusqu'à ce que la soude caustique ne se dissolve plus dans l'eau. Je porte à ébullition et je laisse tremper la pièce jusqu'au bronzage voulu. Cette technique paraît plus longue mais est plus simple à réaliser. Remettre de l'eau quand celle-ci commence à trop s'évaporer. Finir en trempant la pièce dans un bain d'huile.

- Manu369 -
 
5 Novembre 2006
905
- Les aciers & astuces
#5
Hello

Pensez bien à conserver une juste proportion entre le volume de la pce chauffée et l'huile (huile moteur s'enflamme au alentour de 200°C) un couvercle à disposition rassurera :o




faire le gravage à l'acide des circuit imprimé
J'ai laissé tombé les CI fait maison trop de déception.......
maintenant je sous traite ça me reviend même moin cher
y à des gars géniaux pour ça sur la toile
tu peux faire tes CI en gravue anglaise avec ta num sinon :)
 
5 Novembre 2006
397
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#6
Non il faut faire bouillir la solution de soude en continu car il faut bcp de chaleur, en principe elle va monter plus en température que l'eau. et quand ca bout on met la piece deds, si tu n'utilise que de l'hydroxyde de sodium ca va prendre tu temps car pas d'effet catalyseur en jeu mais ca marchera, le mieu c'est de prendre une vielle casserol inox, évite les casseroles en borex, elle se font attaqué par la soude à haute température.

sinon elliot pas de souci avec l'huile vu que la qantité d'huile refroidi tres vite la piece chauffé et que par conséquent elle n'a pas le temp de monter en température pour pouvoir s'enflammer.

Edit: romteb en pharmacie c'est au max à 20vol ^^ la 110 c'est only laboratoire ou marché noir :twisted: mais bon c'est bon je crois que je peus en avoir à 200Vol !
 
21 Décembre 2008
4 541
Moselle
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#10
Bonsoir

Bravo pour ce partage d'expérience super bien fait et très bien illustré.

En restant dans le sujet du traitement thermique des aciers, je cherche à faire un revenu après avoir soudé une lame de scie à ruban.
Je soude entre elles , les deux extrémités en les faisant fondre par un fort courant électrique à l'air libre. La soudure est OK, très solide à la traction, mais à la flexion , la lame casse juste à coté de la soudure (1 à 2 mm dans la zone thermiquement affectée).
La soudure et son refroidissement ont provoqué une trempe à l'air.
Je cherche à faire un revenu pour rendre sa souplesse à l'acier.

J'ai fait un essai (au pif ) avec un chalumeau gaz en portant la lame au rouge vif puis en reculant lentement la flamme : résultat: c'est trop mou, de la guimauve, pas une dent de cette zone ne fera le moindre copeau.

Je ne connais pas la composition des lames de scie à ruban et surtout, je ne connais ni la température , ni la couleur qui corresponde au revenu souhaité.
Je ne cherche pas une super précision , juste un ordre d'idée.
Les lames sont fines, (maxi 1 mm ) faut il faire une monté et température puis un palier et une baisse lente ?

Si vous avez :
une représentation des couleurs avec correspondance des t°C pour l'acier
des ordres de grandeur de température,
ou des conseils,

Merci de penser à moi.
 
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#13
une solution que j'ai vu ici monté sur une soudeuse de lames deux blocs d'acier ordinaire chauffé sont serré sur la lame a l'endroit de la soudure avec une pince etau je l'ai vu faire des dizaine de fois et les lames en question n'ont jamais cassé a l'endroit de la soudure ni a proximité comme tu le decrit le gars avait une poudre de bois qu'il jetait dessus quand ça commencait a faire des etincelles il arretait de chaufer et serait ses blocs sur la lame et laissait refroidir , je l'ai vu aussi braser des lames comme ça mais la il chaufffait au rouge orange et insérait une lame d'argent entre les deux bout de la lame puis serrait etc c'est empirique mais ça t'eviteras peut etre une guerre totale pour cause de squattage du four de cuisine