Comment le traitement thermique améliore-t-il la résistance à l'usure des composants imprimés en 3D...

Comment le traitement thermique améliore-t-il la résistance à l'usure des composants imprimés en 3D ?

Le défi de l'usure dans les pièces métalliques à l'état imprimé

Les pièces métalliques imprimées en 3D produites via SLM, DMLS ou EBM contiennent souvent des microstructures rugueuses, des contraintes résiduelles et une faible dureté de surface – des facteurs qui entraînent une usure prématurée sous frottement ou charge de contact. Ces problèmes limitent les performances des engrenages, des inserts d'outillage et des composants à haute charge. Le traitement thermique améliore la résistance à l'usure en augmentant la dureté de surface, en améliorant la structure de phase et en favorisant l'affinement des grains.

Mécanismes clés qui améliorent la résistance à l'usure

1. Durcissement structural

Les traitements thermiques de vieillissement dans des alliages comme l'Acier à outils 1.2709, l'Acier à outils H13 et l'SUS630/17-4 PH forment des précipités nanométriques uniformément répartis, ce qui augmente considérablement la dureté et réduit l'usure dans des conditions abrasives ou de glissement.

• Le 1.2709 atteint 50–54 HRC après un vieillissement à 490°C pendant 6 heures

• L'acier 17-4 PH atteint jusqu'à 40 HRC en utilisant le vieillissement H900 à 482°C

2. Stabilisation et durcissement de phase

Le traitement de mise en solution et le vieillissement contrôlé dans les superalliages comme l'Inconel 718 précipitent les phases gamma prime/gamma double prime, ce qui augmente à la fois la dureté et l'intégrité de surface à haute température.

• Résulte en une résistance à l'usure stable pour les joints et pièces de combustion aérospatiales

3. Affinement de la structure granulaire

Le recuit et le revenu modifient la structure granulaire colonnaire couramment observée dans les pièces à l'état imprimé en grains équiaxes. Des structures granulaires fines et homogènes améliorent la capacité de la pièce à résister aux dommages de surface.

• Particulièrement efficace pour l'Acier à outils D2 et l'SUS316L

4. Détente des contraintes et stabilité de surface

L'élimination des contraintes de traction internes par traitement thermique empêche la formation de fissures de surface sous cycles de charge. Ceci est essentiel pour les outillages sensibles aux chocs et les interfaces d'usure porteuses.

• Le Ti-6Al-4V et le Ti-6Al-4V ELI bénéficient d'un recuit à 700–800°C pour augmenter la résistance à l'usure par fretting

Exemples d'applications

• Inserts de moules en Acier à outils H13 pour l'injection plastique

• Mécanismes de glissement et accouplements en SUS630

• Composants de section chaude de turbine en Inconel 625

• Outils de coupe médicaux en Ti-6Al-4V ELI

Services recommandés pour des performances résistantes à l'usure

Pour maximiser la résistance à l'usure dans les composants fonctionnels, Neway 3DP propose :

• Traitement thermique Pour le vieillissement, le durcissement et la détente des contraintes adaptés à l'alliage et à l'application

• Revêtement PVD Pour améliorer la dureté de surface sans changement dimensionnel

• Usinage CNC Pour l'affinement de surface post-traitement et la précision dimensionnelle