Densité et chaleur spécifique de l'acier de construction cimenté. Propriétés physiques et mécaniques.

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Structure de la couche de ciment

Les températures supérieures à 911 °C entraînent un réarrangement du réseau cristallin cubique de l'acier doux, qui passe de centré sur la face à centré sur le volume, dans lequel les atomes de carbone sont disposés à l'intérieur du cube pour former une solution solide : l'austénite à des températures élevées et la ferrite à des températures normales. La solution solide de carbone dans le fer, la cémentite, constitue le reste de la microstructure de l'acier cémenté. Si cet acier n'est pas traité thermiquement, les particules dures de cémentite s'incrustent dans la base ferritique tendre et forment une structure perlite.

Après cémentation

Après la cémentation, la teneur en carbone des couches superficielles augmente radicalement. La structure des aciers change également : les couches de subsurface sont composées de perlite et de fines mailles cémentitiques. Si le pourcentage de carbone est réduit à 0,8 %, la structure devient eutectoïde, et si la teneur en carbone est encore réduite, la structure devient ferrite.

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Propriétés de la couche cimentée

Si la couche de surface contient 0,9...1,1% de C ?, les caractéristiques de résistance à l'usure et de dureté des aciers à faible teneur en carbone atteindront leurs valeurs maximales. Il est nécessaire d'éviter l'apparition d'un réseau cémentique (résultant de la violation des modes technologiques de traitement thermique), car il contribue à la fragilisation des aciers. Le paramètre le plus important des couches cémentées est leur dureté élevée qui atteint 60...64 HRC.

Erreurs de cimentation

Les erreurs de cémentation peuvent produire des zones minces avec une structure de ferrite ou de ferrite-perlite à la surface des aciers. La dureté de la couche diminue en conséquence. Outre la cémentite, des carbures d'autres métaux se forment dans les aciers alliés. Les éléments formant les carbures sont le chrome, le tungstène, le molybdène et le vanadium. Le nickel, le manganèse et le cobalt ne forment pas de carbures.

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