Qu’est-ce que la carburation ?

La carburation est un processus de traitement des métaux qui ajoute du carbone à la surface du métal à faible teneur en carbone pour augmenter la dureté du métal. Le métal est chauffé à une température élevée dans une atmosphère riche en carbone. La chaleur provoquera la diffusion des atomes de carbone dans la surface métallique. Le processus est effectué en dessous du point de fusion du métal en cours de carburation. Il existe cinq méthodes de cémentation : pack, gaz, bain liquide, vide et plasma.

La cémentation en pack utilise un four pour chauffer les pièces métalliques à cémenter qui sont conditionnées à l’intérieur d’un conteneur avec une quantité suffisante de poudre de carbone. Le processus de chauffage durera de 12 à 72 heures à haute température. Cette méthode est réputée lente par rapport aux autres méthodes et présente des inefficacités de chauffage en raison de la difficulté à maintenir une température uniforme.

La cémentation au gaz suit la même procédure appliquée à la cémentation en pack. Cependant, il alimente le four en monoxyde de carbone (CO) pour améliorer la diffusion, ce qui n’est pas fait dans la méthode du pack. Le processus présente des problèmes de sécurité car le CO est un gaz empoisonné qui est inodore et incolore et pourrait être inhalé par les personnes travaillant à l’intérieur de l’usine. La méthode au gaz est préférée pour la cémentation de grands volumes de métal.

Dans la méthode du bain liquide, les pièces métalliques sont immergées dans du sel fondu avec du carbone abondant. Le cyanure (CN), qui est un poison mortel, était auparavant utilisé comme composant principal dans le bain liquide. Il a été remplacé par des composants de bain non toxiques qui peuvent obtenir les mêmes résultats de carburation que le cyanure.

La méthode sous vide nécessite un environnement de chauffage exempt d’oxygène et carbure le métal à basse pression. La méthode utilise un four qui a une structure complexe et un seul composant pour créer un environnement riche en carbone – le méthane (CH4). L’environnement sans oxygène permet à la température d’augmenter de manière significative, augmentant ainsi la solubilité du carbone et la vitesse de diffusion. Aucune oxydation de surface ne résulte du processus.

La méthode plasma utilise un four sous vide pour chauffer le métal. Une fois que le métal atteint une température appropriée pour le traitement, un gaz rare contenant des gaz d’hydrocarbures comme le CH4 est fourni au four. Une tension continue élevée est introduite entre le métal et le four pour générer une décharge luminescente qui provoquera une réaction électrochimique de l’ion gazeux et du plasma continu pour accomplir la carburation.
Le choix de la méthode de cémentation doit être guidé par des considérations sociales et économiques. La méthode doit être respectueuse de l’environnement et ne doit pas nuire à la santé des travailleurs et de la communauté. Il doit également être rentable.