La trempe et le revenu sont deux procédés de traitement thermique importants. Les fabricants ont recours à ces méthodes pour rendre les métaux plus résistants et plus tenaces. Cependant, ces deux méthodes de traitement thermique présentent des différences. Il est essentiel de bien comprendre ces différences entre la trempe et le revenu des métaux.
On considère généralement que ces deux procédés sont destinés à des applications ou à des conditions différentes. Ce n'est qu'une demi-vérité : la trempe et le revenu sont en effet indissociables. Les métaux sont soumis à la trempe et au revenu afin d'obtenir les propriétés souhaitées. Dans cet article, je vais aborder les principes fondamentaux de la trempe et du revenu. Alors, commençons.
Qu'est-ce que le durcissement des métaux ?
La trempe est un traitement thermique qui confère aux métaux une résistance et une durabilité exceptionnelles. Ce procédé consiste à exposer le métal à une température très élevée pendant une durée déterminée. Ensuite, le métal chauffé est soumis à une température très basse (trempe). Ce refroidissement rapide modifie la structure des métaux, les rendant plus durs, plus résistants et plus cassants.
Ce traitement thermique est largement utilisé pour la fabrication de divers produits soumis à des charges importantes ou à des frottements. Parmi ces produits, on peut citer notamment les fraises, les couteaux, les engrenages et même pièces en tôle pour l'automobile. N'oubliez pas que le durcissement est un excellent moyen d'augmenter la résistance du métal grâce à un processus de chauffage et de refroidissement. Cependant, il rend également le métal plus cassant et plus sujet aux ruptures et aux fissures.
Ce processus de trempe du métal commence par son chauffage à très haute température. Cette opération s'effectue généralement à l'aide d'un four à gaz ou électrique. Le métal reste exposé à des températures élevées pendant une durée prolongée. De cette manière, la chaleur est répartie de manière homogène et la pièce métallique entière se réchauffe uniformément. Une fois ce chauffage terminé, le métal est retiré du four.
Cependant, il est immédiatement exposé à des températures très basses. Cette exposition du métal chauffé à une température très basse s'appelle la trempe. Elle s'effectue à l'aide d'eau, d'air ou d'huile afin d'assurer un refroidissement rapide du métal. N'oubliez pas que l'eau refroidit le métal plus rapidement que l'huile, mais que l'on utilise cette dernière car elle empêche l'apparition de fissures indésirables dans le métal.
Cette exposition à des températures élevées ou à des baisses brusques de température modifie la structure interne des métaux. Ce changement de température entraîne leur transformation en martensite. À ce stade, les métaux deviennent très durs et extrêmement cassants. En raison de cette fragilité, le métal est susceptible de se briser et de se fissurer. Cependant, ce processus à lui seul n’est pas fiable, car il rend le métal très cassant. C'est pourquoi il est suivi d'un recuit de revenu, qui réduit la fragilité induite par cette méthode.
Qu'est-ce que la trempe des métaux ?
Le revenu est un autre procédé de traitement thermique effectué après la trempe. Le métal, qui devient dur et cassant lors de la trempe, est soumis à un revenu. Ce traitement thermique réduit sa fragilité. Après le revenu, les métaux deviennent plus résistants et moins sujets aux fissures et aux cassures. Le revenu ne nécessite pas de chauffage ni de refroidissement brusques (trempe).
La trempe est une excellente méthode pour rendre le métal dur, mais elle le rend également cassant. Cette fragilité rend le métal moins adapté à la fabrication de produits du quotidien. En effet, leur utilisation au quotidien peut entraîner leur rupture en raison de leur fragilité et de leur cassure. C'est là que le revenu entre en jeu.
Il convient de noter que le revenu implique également de chauffer les métaux, mais d’une manière différente de celle utilisée pour la trempe. Lors du revenu, le métal est exposé à de basses températures, autour de 150 degrés Celsius, pendant une période prolongée. De cette manière, le métal reste exposé à une température basse et constante. Cette exposition à une chaleur constante améliore la structure interne du métal. N'oubliez pas que cette méthode est également couramment utilisée dans fabrication métallique afin d'améliorer les performances des matériaux.
De ce fait, la structure martensitique, issue de la trempe, devient plus stable et plus fine. Au bout d'un certain temps, le métal est retiré du four de chauffage. Cependant, il n'est pas soumis aux très basses températures utilisées lors de la trempe. Il est plutôt exposé à l'air, ce qui le refroidit lentement plutôt que brusquement.
Ce refroidissement lent du métal est utile, car il réduit les contraintes internes. À l'issue de ce processus, le métal devient plus résistant, plus solide et moins cassant. Le revenu est un traitement thermique qui s'applique toujours après la trempe d'un matériau. En d'autres termes, la trempe et le revenu sont indissociables. Une fois revenu, le métal peut être utilisé pour fabriquer des objets du quotidien.
Différence entre la trempe et le revenu des métaux
Bien que ces deux procédés soient liés, ils diffèrent à bien des égards. Examinons de plus près les principales différences entre le durcissement et le revenu des métaux.
1- Type de procédé et profil de chauffage
La trempe et le revenu se distinguent par leurs modes de chauffage. Lors de la trempe, le métal est soumis à un traitement thermique à très haute température. Cette température peut même dépasser le point critique du métal. Au bout d’un certain temps, le métal est retiré de la source de chaleur et subit un refroidissement brusque. Ce refroidissement brusque à basse température s’appelle la trempe, qui fait partie du processus de durcissement. En revanche, le revenu consiste à chauffer le métal à une température basse mais constante, d’environ 150 degrés Celsius. Au bout d’une durée déterminée, ce métal est exposé à l’air, ce qui lui permet de refroidir lentement. Le revenu n’implique pas de trempe (contrairement au processus de durcissement).
2- Facilité d'utilisation et finalité
La trempe et le revenu diffèrent tant par leur utilisation que par leurs objectifs. La trempe sert à rendre le métal très dur et cassant. À l’issue de ce processus, le métal est plus sujet à la fissuration, mais il est également très dur. En revanche, le revenu est utilisé lorsque la ténacité du métal est la principale exigence. Ce procédé réduit également la fragilité, rendant le métal idéal pour la fabrication de pièces et de produits destinés à un usage pratique. Un métal ne peut pas être utilisé pour fabriquer des produits d'usage quotidien s'il a uniquement subi une trempe complète, sans recuit. En effet, un métal qui a uniquement été trempé est fragile ; les pièces fabriquées à partir de celui-ci seraient donc peu résistantes.
3- Déroulement du traitement et méthode de refroidissement
Les procédés de trempe et de revenu sont utilisés l’un après l’autre. Tout d’abord, le métal subit une trempe. Ce processus rend le métal à la fois dur et très cassant. Il s’agit de l’étape initiale permettant de rendre le métal utilisable pour la fabrication de produits du quotidien. Une fois le durcissement terminé, un processus de revenu est effectué pour rendre le métal plus résistant et moins cassant. Sans revenu, le métal resterait uniquement dur et cassant. S'il reste cassant, il ne peut pas résister aux contraintes.
4- Plage de températures et effet sur la dureté
La plage de températures est un autre facteur important qui distingue ces procédés. Le processus de trempe consiste à chauffer le métal à une température très élevée (au-delà du point critique). De plus, ce procédé rend également le métal très dur. En revanche, le processus de revenu consiste à chauffer le métal à des températures basses, autour de 150 degrés Celsius. Cette température plus basse stabilise la structure martensitique. De plus, ce processus réduit la fragilité et la dureté des métaux et leur confère de la ténacité.
5- Contraintes internes et ténacité
On sait que le processus de trempe induit des contraintes internes dans les métaux. Pourquoi ? La raison tient au fait que le traitement thermique implique une trempe. Lors de la trempe, un métal est refroidi d’une température élevée à une température basse. De ce fait, le métal est soumis à deux températures différentes. À l’intérieur, la température est basse, mais la surface externe du métal se refroidit rapidement. Cela crée des contraintes internes, qui réduisent la ténacité du métal. En revanche, le revenu n’implique pas de trempe. Dans ce procédé, le métal est refroidi lentement et uniformément, ce qui évite l’apparition de contraintes internes. Cela augmente la ténacité du métal, le rendant ainsi plus résistant.
6- Fragilité et risque de fissuration
Un métal qui n'a subi qu'un traitement de trempe est très fragile et sujet à la fissuration. Cela s'explique par le fait que la trempe induit des contraintes internes dans les métaux. En conséquence, le métal devient instable et très fragile. Lorsque ces métaux fragiles sont soumis à des contraintes ou à des chocs soudains, ils se fissurent rapidement. En revanche, le processus de revenu ne génère pas de contraintes internes. Ainsi, le métal ayant subi un revenu ne présente aucune fragilité. Cela garantit que le métal ne se fissure pas et reste stable même lorsqu'il est exposé à des forces ou à des contraintes importantes.
7- Utilisation pratique et applications
Comme nous l'avons vu plus haut, la trempe rend le métal très dur et cassant. Ces métaux ne sont utiles que pour fabriquer des outils résistants, tels que des matrices, des engrenages, des forets, des fraises, etc. Cependant, en raison de sa fragilité, ce métal ne convient pas à la fabrication d'objets du quotidien. C'est là qu'intervient le processus de revenu, car il rend le métal plus résistant et plus durable.
Une fois trempé, le métal devient idéal pour la fabrication d’une large gamme de produits. Idéalement, le métal doit subir ces deux traitements thermiques pour devenir résistant, solide et durable. Je vous recommande de ne pas utiliser de métal s’il n’a subi qu’un seul traitement de trempe. Vous trouverez ci-dessous un tableau comparatif des applications des procédés de trempe et de revenu :
| Applications de durcissement | Applications de trempe |
| Outils de coupe (forets, fraises) | Ressorts |
| Tranchants et lames de couteaux | Engrenages |
| Matrices et moules | Arbres |
| Surfaces résistantes à l'usure | Composants automobiles |
| Roulements (trempe superficielle) | Éléments structurels |
Avantages et inconvénients de la trempe et du revenu
N'oubliez pas que les procédés de trempe et de revenu présentent un intérêt particulier. Dans la section ci-dessous, vous découvrirez les différents avantages et inconvénients de ces procédés de traitement thermique.
Avantages et inconvénients de la méthode de trempe
| Avantages | Inconvénients |
| Augmente la dureté et la résistance | Grande fragilité |
| Améliore la résistance à l'usure | Risque de fissuration |
| Meilleures performances de coupe | Faible ténacité |
| Convient à un usage intensif | Doit être tempéré après |
Avantages et inconvénients de la méthode de trempe
| Avantages | Inconvénients |
| Réduit la fragilité | Légère perte de dureté |
| Améliore la résistance à la rupture | Nécessite une étape supplémentaire |
| Soulage le stress interne | Nécessite un contrôle de la température |
| Améliore la résistance à l'usure | Augmente le temps et les coûts |
Questions fréquemment posées
Pourquoi le revenu s'effectue-t-il après la trempe ?
Le revenu est effectué après la trempe afin de réduire les contraintes internes et la fragilité des métaux. Il permet également d'améliorer la ténacité et la résistance du métal après trempe.
Peut-on utiliser le métal après le durcissement sans le recuire ?
Oui. Une fois trempé, le métal peut être utilisé pour fabriquer divers outils, tels que des forets, des matrices et des moules. Cependant, les fabricants préfèrent généralement utiliser du métal ayant subi à la fois un traitement de trempe et de revenu. Cela garantit au métal une excellente ténacité et réduit sa fragilité.
Conclusion
Beaucoup de gens confondent la trempe et le revenu. N'oubliez pas que ces deux méthodes de traitement thermique sont essentielles pour rendre les métaux utilisables. La trempe rend le métal cassant et dur, tandis que le revenu produit l'effet inverse. Le revenu permet également de réduire les contraintes internes et d'améliorer la ténacité des métaux. Il convient de noter que la trempe est toujours effectuée en premier. Ensuite, le métal, désormais dur, subit un revenu afin de réduire sa fragilité. Dans cet article, j'ai abordé tous les aspects de la trempe et du revenu. N'oubliez pas que ces deux méthodes sont indissociables et interdépendantes.