{"id":1277,"date":"2026-06-18T08:29:45","date_gmt":"2026-06-18T08:29:45","guid":{"rendered":"https:\/\/pto-gearbox.net\/?p=1277"},"modified":"2026-06-18T08:29:45","modified_gmt":"2026-06-18T08:29:45","slug":"gear-heat-treatment-carburizing-nitriding-hardening","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/gear-heat-treatment-carburizing-nitriding-hardening\/","title":{"rendered":"Traitement thermique des engrenages\u00a0: c\u00e9mentation, nitruration et trempe"},"content":{"rendered":"
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Traitement thermique des engrenages\u00a0: c\u00e9mentation, nitruration et trempe<\/h1>\n

Les performances maximales d'un engrenage \u2014 sa capacit\u00e9 de charge maximale, sa dur\u00e9e de vie en fatigue et sa r\u00e9sistance \u00e0 l'usure \u2014 sont d\u00e9termin\u00e9es par son traitement thermique. Deux engrenages usin\u00e9s \u00e0 partir du m\u00eame lingot d'acier et pr\u00e9sentant des dimensions identiques auront des dur\u00e9es de vie radicalement diff\u00e9rentes selon qu'ils ont subi une trempe \u00e0 c\u0153ur, une c\u00e9mentation, une nitruration ou une trempe par induction. Le traitement thermique est le choix d'ing\u00e9nierie invisible qui fait la diff\u00e9rence entre une bo\u00eete de vitesses qui dure 500 heures et une autre qui dure 5\u00a0000 heures dans les m\u00eames conditions d'utilisation.<\/p>\n

Parlez \u00e0 nos ing\u00e9nieurs<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Pourquoi le traitement thermique d\u00e9termine les performances des engrenages<\/h2>\n

Une dent d'engrenage dans une charge bo\u00eete de vitesses de prise de force<\/a> Les engrenages coniques agricoles subissent simultan\u00e9ment deux r\u00e9gimes de contraintes distincts. La surface de la dent est soumise \u00e0 une contrainte de compression hertzienne due au contact entre les dents en prise\u00a0; cette pression peut d\u00e9passer 1\u00a0500\u00a0MPa sous l\u2019effet d\u2019un impact. La base de la dent, quant \u00e0 elle, subit une contrainte de flexion cyclique, chaque dent \u00e9tant charg\u00e9e et d\u00e9charg\u00e9e \u00e0 chaque tour\u00a0; ce cycle de fatigue accumule des millions de cycles par saison. Pour r\u00e9sister \u00e0 ces deux types de contraintes, il faut deux propri\u00e9t\u00e9s de mat\u00e9riau diff\u00e9rentes\u00a0: la duret\u00e9 superficielle (pour r\u00e9sister \u00e0 la corrosion par piq\u00fbres et \u00e0 l\u2019usure dues aux contraintes de contact) et la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 c\u0153ur (pour r\u00e9sister \u00e0 la fatigue en flexion et absorber les chocs sans rupture fragile).<\/p>\n

Aucune duret\u00e9 uniforme ne satisfait simultan\u00e9ment aux deux exigences. Une dent d'engrenage enti\u00e8rement dure (60 HRC et plus) r\u00e9siste parfaitement \u00e0 l'usure de surface, mais se brise sous l'effet d'un choc, faute de ductilit\u00e9 suffisante pour absorber l'\u00e9nergie. Une dent d'engrenage tendre (25 \u00e0 30 HRC) absorbe les chocs sans se rompre, mais s'use rapidement en surface, car elle ne r\u00e9siste pas aux pressions de contact. La solution \u2013 et le but fondamental du traitement thermique des engrenages \u2013 consiste \u00e0 cr\u00e9er une structure composite\u00a0: une couche superficielle dure et r\u00e9sistante \u00e0 l'usure entourant un noyau robuste absorbant les chocs. Trois principaux proc\u00e9d\u00e9s de traitement thermique permettent d'obtenir cette structure composite, chacun reposant sur un m\u00e9canisme m\u00e9tallurgique diff\u00e9rent.<\/p>\n

\"Atelier<\/div>\n

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La c\u00e9mentation : la r\u00e9f\u00e9rence en mati\u00e8re d'engrenages de bo\u00eetes de vitesses agricoles<\/h2>\n

La c\u00e9mentation est un proc\u00e9d\u00e9 thermochimique qui diffuse des atomes de carbone \u00e0 la surface d'une roue dent\u00e9e en acier \u00e0 faible teneur en carbone (g\u00e9n\u00e9ralement 8620, 4320 ou 20MnCr5) \u00e0 des temp\u00e9ratures comprises entre 900 et 950 \u00b0C. Le carbone enrichit la couche superficielle \u00e0 une teneur d'environ 0,7 \u00e0 0,9%, suffisante pour former une martensite tr\u00e8s dure lors de la trempe (refroidissement rapide) de la roue. Le c\u0153ur, qui conserve sa faible teneur initiale en carbone (0,15 \u00e0 0,25%), se transforme en une structure martensitique-bainitique robuste, r\u00e9sistante aux chocs et \u00e0 la fatigue en flexion. On obtient ainsi une roue dent\u00e9e pr\u00e9sentant une duret\u00e9 superficielle de 58 \u00e0 63 HRC et une duret\u00e9 \u00e0 c\u0153ur de 30 \u00e0 42 HRC, soit la structure composite id\u00e9ale pour les charges \u00e9lev\u00e9es. bo\u00eete de vitesses agricole<\/strong> applications.<\/p>\n

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1<\/span><\/p>\n
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Pr\u00e9-usinage<\/p>\n

L'engrenage est usin\u00e9 \u00e0 des dimensions quasi d\u00e9finitives \u00e0 partir d'acier alli\u00e9 \u00e0 faible teneur en carbone recuit, en conservant une sur\u00e9paisseur de 0,1 \u00e0 0,15 mm par surface pour la rectification de finition apr\u00e8s trempe. Les rainures de clavette et les cannelures sont r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 ce stade, lorsque l'acier est encore mall\u00e9able et usinable.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

2<\/span><\/p>\n
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Carburation (diffusion du carbone)<\/p>\n

L'engrenage est chauff\u00e9 \u00e0 900\u2013950 \u00b0C dans une atmosph\u00e8re riche en carbone (gaz endothermique ou vide avec injection d'hydrocarbures) pendant 4 \u00e0 24 heures selon la profondeur de trempe requise. Le carbone diffuse vers la surface, cr\u00e9ant un gradient de teneur en carbone de 0,8% en surface \u00e0 la valeur initiale de 0,2% \u00e0 l'interface entre la couche superficielle et le noyau.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

3<\/span><\/p>\n
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Trempe (refroidissement rapide)<\/p>\n

La roue dent\u00e9e est tremp\u00e9e dans de l'huile ou un gaz \u00e0 haute pression afin de transformer sa surface enrichie en carbone en martensite dure. La vitesse de trempe doit \u00eatre suffisamment rapide pour former de la martensite (58\u201363 HRC) en surface, tout en \u00e9tant suffisamment contr\u00f4l\u00e9e pour minimiser les d\u00e9formations et les contraintes r\u00e9siduelles.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

4<\/span><\/p>\n
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Trempe<\/p>\n

La pi\u00e8ce tremp\u00e9e est r\u00e9chauff\u00e9e \u00e0 150\u2013200 \u00b0C pendant 1 \u00e0 2 heures afin de rel\u00e2cher les contraintes internes dues \u00e0 la trempe sans alt\u00e9rer significativement sa duret\u00e9 superficielle. Le revenu transforme la martensite fragile non revenue en martensite revenue, toujours tr\u00e8s dure (57\u201362 HRC) mais pr\u00e9sentant une t\u00e9nacit\u00e9 accrue.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

5<\/span><\/p>\n
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Meulage de finition<\/p>\n

Le profil final des dents et l'\u00e9tat de surface sont obtenus par rectification de la couche tremp\u00e9e. Ce proc\u00e9d\u00e9 \u00e9limine la couche de distorsion de 0,1 \u00e0 0,15 mm due \u00e0 la trempe et produit la g\u00e9om\u00e9trie pr\u00e9cise des dents et l'\u00e9tat de surface (Ra 0,4 \u00e0 0,8 \u00b5m) requis pour un fonctionnement silencieux et efficace de l'engrenage dans une bo\u00eete de vitesses \u00e0 prise de force.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

La profondeur de c\u00e9mentation \u2014 l'\u00e9paisseur de la couche superficielle durcie \u2014 est le param\u00e8tre critique de c\u00e9mentation pour les concepteurs d'engrenages. Une profondeur de c\u00e9mentation insuffisante signifie que la couche dure est trop mince pour supporter la charge de contact\u00a0; le champ de contraintes sous-jacent s'\u00e9tend alors jusqu'au c\u0153ur plus tendre, provoquant des fissures de fatigue sous-jacentes qui se manifestent par des piq\u00fbres sur la surface des dents. Une profondeur de c\u00e9mentation excessive engendre des pertes de temps de traitement et peut m\u00eame r\u00e9duire la dur\u00e9e de vie en fatigue en rendant la couche superficielle si \u00e9paisse et fragile qu'elle se fissure sous l'effet d'un impact. Pour les engrenages coniques de bo\u00eetes de vitesses de prises de force agricoles, avec un module de 4 \u00e0 8\u00a0mm, la profondeur de c\u00e9mentation effective cible (profondeur \u00e0 50\u00a0HRC) est g\u00e9n\u00e9ralement de 0,8 \u00e0 1,5\u00a0mm \u2014 soit environ 10 \u00e0 15\u00a0fois l'\u00e9paisseur de la dent au niveau de la ligne primitive.<\/p>\n

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Nitruration : Distorsion minimale pour des engrenages de pr\u00e9cision<\/h2>\n

La nitruration consiste \u00e0 diffuser de l'azote (et non du carbone) \u00e0 la surface d'un engrenage en acier alli\u00e9 \u00e0 une temp\u00e9rature de 500 \u00e0 580 \u00b0C, nettement inf\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature de transformation de l'acier. Comme aucune transformation de phase n'a lieu pendant la nitruration, la d\u00e9formation dimensionnelle est pratiquement nulle. Un engrenage nitrur\u00e9 conserve ses dimensions initiales avec une telle pr\u00e9cision qu'une rectification de finition apr\u00e8s traitement est souvent superflue, ce qui permet de gagner du temps et de r\u00e9duire les co\u00fbts de fabrication.<\/p>\n

La couche superficielle nitrur\u00e9e atteint une duret\u00e9 de 65 \u00e0 72 HRC, sup\u00e9rieure \u00e0 celle des engrenages c\u00e9ment\u00e9s, gr\u00e2ce \u00e0 la formation de compos\u00e9s nitrur\u00e9s de fer et d'alliage. Cependant, la profondeur de la couche nitrur\u00e9e n'est g\u00e9n\u00e9ralement que de 0,2 \u00e0 0,5 mm, nettement inf\u00e9rieure \u00e0 celle obtenue par c\u00e9mentation. Cette fine couche dure offre une excellente r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et au grippage, mais supporte mal les fortes charges de contact hertziennes. Les engrenages nitrur\u00e9s sont particuli\u00e8rement performants dans les applications \u00e0 contrainte de contact mod\u00e9r\u00e9e et vitesse de glissement \u00e9lev\u00e9e, conditions rencontr\u00e9es dans les engrenages \u00e0 vis sans fin, certains engrenages h\u00e9lico\u00efdaux \u00e0 grande vitesse et les r\u00e9ducteurs d'instruments de pr\u00e9cision.<\/p>\n

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Duret\u00e9 de surface nitrur\u00e9e<\/p>\n

65\u201372 HRC<\/p>\n

Plus dur que les aciers c\u00e9ment\u00e9s (58\u201363 HRC), mais limit\u00e9 \u00e0 une profondeur de c\u00e9mentation de 0,2\u20130,5 mm.
\nD\u00e9formation quasi nulle \u2014 aucun meulage de finition n'est requis dans la plupart des applications<\/p>\n<\/div>\n

Pour les applications de bo\u00eetes de vitesses agricoles o\u00f9 les chocs sont fr\u00e9quents (coupe-lames heurtant des rochers, bo\u00eetes de vitesses de cueilleuses de moissonneuses-batteuses absorbant les chocs dus aux bourrages de r\u00e9colte, bo\u00eetes de vitesses de chasse-neige rencontrant des obstacles gel\u00e9s), la nitruration seule est g\u00e9n\u00e9ralement insuffisante. La fine couche dure ne peut absorber les contraintes sous-jacentes concentr\u00e9es dues aux chocs, et sa faible profondeur offre une marge de fatigue minimale sous fortes charges hertziennes. La c\u00e9mentation reste le traitement de choix pour les engrenages coniques et droits agricoles robustes. La nitruration trouve son utilit\u00e9 dans les engrenages \u00e0 vis sans fin de pr\u00e9cision, les entra\u00eenements d'instruments et les applications o\u00f9 la pr\u00e9cision dimensionnelle apr\u00e8s traitement est primordiale. Pour une analyse plus approfondie de l'origine du bruit des engrenages en fonction de la qualit\u00e9 de surface et de l'engr\u00e8nement des dents, consultez notre guide technique sur D\u00e9pannage du bruit de la bo\u00eete de prise de force<\/a>.<\/p>\n

\"Atelier<\/div>\n

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Trempe par induction : Traitement de surface s\u00e9lectif \u00e0 grande vitesse<\/h2>\n

Le durcissement par induction utilise l'induction \u00e9lectromagn\u00e9tique pour chauffer rapidement la surface de la dent d'engrenage au-dessus de la temp\u00e9rature d'aust\u00e9nitisation (850\u20131\u00a0000\u00a0\u00b0C), suivie d'une trempe imm\u00e9diate \u00e0 l'eau ou par pulv\u00e9risation de polym\u00e8re. Seule la couche superficielle chauff\u00e9e par la bobine d'induction se transforme en martensite\u00a0; le c\u0153ur, n'ayant jamais atteint la temp\u00e9rature de transformation, reste dans son \u00e9tat initial plus tendre. On obtient ainsi une couche superficielle durcie de 50\u201360\u00a0HRC sur un c\u0153ur tenace de 25\u201335\u00a0HRC \u2013 une structure composite similaire \u00e0 la c\u00e9mentation, mais r\u00e9alis\u00e9e en quelques secondes ou minutes au lieu de plusieurs heures.<\/p>\n

Le principal avantage de la trempe par induction r\u00e9side dans sa rapidit\u00e9 et sa s\u00e9lectivit\u00e9. Le traitement de la base d'une dent d'engrenage ne prend que 10 \u00e0 30 secondes par dent. Ce proc\u00e9d\u00e9 permet de traiter s\u00e9lectivement des zones sp\u00e9cifiques (flanc, cong\u00e9 de raccordement, tourillon) tout en pr\u00e9servant la souplesse des autres zones. Cette s\u00e9lectivit\u00e9 est pr\u00e9cieuse lorsqu'un engrenage doit pr\u00e9senter une surface de dent dure et un al\u00e9sage souple (pour un emmanchement serr\u00e9 sur un arbre) ou une zone de moyeu souple (pour une meilleure tenue dans la rainure de clavette). La trempe par induction requiert un acier mi-dur (0,40 \u00e0 0,551 % TP3T de carbone, comme les aciers 4140, 4340 ou 1045) contenant suffisamment de carbone pour former de la martensite dure sans enrichissement par carburation.<\/p>\n

La profondeur de la couche tremp\u00e9e par induction d\u00e9pend de la fr\u00e9quence et de la densit\u00e9 de puissance\u00a0: les hautes fr\u00e9quences (100\u2013500\u00a0kHz) produisent des couches superficielles de 0,5 \u00e0 2\u00a0mm, adapt\u00e9es aux petites dents d\u2019engrenage\u00a0; les basses fr\u00e9quences (1\u201310\u00a0kHz) produisent des couches plus profondes de 3 \u00e0 8\u00a0mm, pour les grandes dents d\u2019engrenage. Pour les engrenages de module moyen\u2026 bo\u00eete de vitesses de prise de force<\/strong> Les engrenages (module 4 \u00e0 8), trait\u00e9s \u00e0 moyenne fr\u00e9quence (10 \u00e0 100 kHz), atteignent g\u00e9n\u00e9ralement une profondeur de c\u00e9mentation optimale de 1 \u00e0 3 mm. L'inconv\u00e9nient par rapport \u00e0 la c\u00e9mentation est que les engrenages tremp\u00e9s par induction pr\u00e9sentent g\u00e9n\u00e9ralement une duret\u00e9 superficielle inf\u00e9rieure de 2 \u00e0 4 points HRC et une profondeur de c\u00e9mentation moins uniforme sur les g\u00e9om\u00e9tries de dents complexes, notamment dans la zone critique du cong\u00e9 de raccordement o\u00f9 s'amorcent les fissures de fatigue.<\/p>\n

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Comparaison des proc\u00e9d\u00e9s\u00a0: Choisir le bon traitement thermique<\/h2>\n

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Param\u00e8tre<\/th>\nc\u00e9mentation<\/th>\nNitruration<\/th>\nTrempe par induction<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Duret\u00e9 de surface<\/td>\n58\u201363 HRC<\/td>\n65\u201372 HRC<\/td>\n50\u201360 HRC<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9 du noyau<\/td>\n30\u201342 HRC<\/td>\n25\u201335 HRC<\/td>\n25\u201335 HRC<\/td>\n<\/tr>\n
Profondeur du cas (effective)<\/td>\n0,8\u20132,5 mm<\/td>\n0,2\u20130,5 mm<\/td>\n1\u20135 mm<\/td>\n<\/tr>\n
Temp\u00e9rature du proc\u00e9d\u00e9<\/td>\n900\u2013950 \u00b0C<\/td>\n500\u2013580 \u00b0C<\/td>\n850\u20131 000 \u00b0C (surface uniquement)<\/td>\n<\/tr>\n
Distorsion<\/td>\nMod\u00e9r\u00e9 (n\u00e9cessite un meulage de finition)<\/td>\nMinimal (le broyage est souvent inutile)<\/td>\nMod\u00e9r\u00e9 \u00e0 \u00e9lev\u00e9 (chauffage local)<\/td>\n<\/tr>\n
Temps de traitement<\/td>\n4 \u00e0 24 heures + trempe + revenu<\/td>\n10 \u00e0 80 heures<\/td>\nQuelques secondes \u00e0 quelques minutes par dent<\/td>\n<\/tr>\n
Meilleure utilisation agricole<\/td>\nEngrenages coniques, engrenages droits, engrenages de prise de force \u00e0 charge \u00e9lev\u00e9e<\/td>\nEngrenages \u00e0 vis sans fin, transmissions de pr\u00e9cision<\/td>\nEngrenages de grande taille, pi\u00e8ces de rechange, arbres<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Pour usage intensif bo\u00eete de vitesses agricole<\/strong> Pour les applications telles que les broyeurs rotatifs, les presses \u00e0 balles, les motoculteurs et les transmissions de moissonneuses-batteuses, la c\u00e9mentation est le proc\u00e9d\u00e9 recommand\u00e9. Elle permet d'obtenir la couche superficielle la plus profonde, offrant le meilleur compromis entre duret\u00e9 de surface et t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 c\u0153ur. La rectification de finition, indispensable apr\u00e8s c\u00e9mentation, garantit la g\u00e9om\u00e9trie pr\u00e9cise des dents, essentielle \u00e0 un fonctionnement silencieux et efficace. La trempe par induction constitue une alternative pratique pour les grandes roues dent\u00e9es, lorsque la taille du four n\u00e9cessaire \u00e0 une c\u00e9mentation compl\u00e8te est limit\u00e9e, et pour les engrenages de remplacement fabriqu\u00e9s en petites s\u00e9ries, pour lesquels le co\u00fbt unitaire d'un cycle de c\u00e9mentation d\u00e9di\u00e9 est prohibitif. La nitruration est r\u00e9serv\u00e9e aux applications de pr\u00e9cision et aux engrenages \u00e0 vis sans fin, o\u00f9 la stabilit\u00e9 dimensionnelle apr\u00e8s traitement est primordiale.<\/p>\n

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Trempe \u00e0 c\u0153ur vs. trempe superficielle\u00a0: pourquoi cette distinction est importante<\/h2>\n

La trempe \u00e0 c\u0153ur (ou trempe en masse) consiste \u00e0 chauffer l'engrenage entier \u00e0 la temp\u00e9rature d'aust\u00e9nitisation, puis \u00e0 le tremper, ce qui permet d'obtenir une duret\u00e9 uniforme sur toute sa section transversale (g\u00e9n\u00e9ralement de 28 \u00e0 38 HRC). Les engrenages tremp\u00e9s \u00e0 c\u0153ur sont peu co\u00fbteux \u00e0 produire car le proc\u00e9d\u00e9 est simple et ne n\u00e9cessite ni four sous atmosph\u00e8re sp\u00e9ciale ni rectification apr\u00e8s traitement. Ils conviennent aux applications \u00e0 faible charge et \u00e0 faible dur\u00e9e de vie, o\u00f9 l'engrenage est essentiellement une pi\u00e8ce d'usure \u00e0 remplacer p\u00e9riodiquement.<\/p>\n

Les engrenages c\u00e9ment\u00e9s \u2014 obtenus par c\u00e9mentation, nitruration ou trempe par induction \u2014 pr\u00e9sentent une surface dure recouvrant un noyau r\u00e9sistant, comme d\u00e9crit pr\u00e9c\u00e9demment. L'\u00e9cart de performance entre les engrenages tremp\u00e9s \u00e0 c\u0153ur et les engrenages c\u00e9ment\u00e9s est consid\u00e9rable dans des conditions de charge agricole. Un engrenage droit tremp\u00e9 \u00e0 c\u0153ur (32 HRC) pr\u00e9sente des piq\u00fbres visibles en surface apr\u00e8s 500 \u00e0 1\u00a0000 heures de fonctionnement sous charge mod\u00e9r\u00e9e. Un engrenage c\u00e9ment\u00e9 (60 HRC) dans la m\u00eame application peut fonctionner de 5\u00a0000 \u00e0 10\u00a0000 heures avant l'apparition de piq\u00fbres \u00e9quivalentes \u2014 soit une diff\u00e9rence de durabilit\u00e9 de surface de 5 \u00e0 10 fois, enti\u00e8rement attribuable au traitement thermique. Cet \u00e9cart de dur\u00e9e de vie consid\u00e9rable explique pourquoi le choix d'un engrenage c\u00e9ment\u00e9 constitue la d\u00e9cision technique la plus importante pour toute bo\u00eete de vitesses de prise de force destin\u00e9e \u00e0 un usage agricole professionnel.<\/p>\n

L'avantage des engrenages c\u00e9ment\u00e9s en termes de r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue par flexion est tout aussi significatif. La contrainte r\u00e9siduelle de compression induite dans la couche superficielle par la trempe agit comme une pr\u00e9contrainte qui s'oppose \u00e0 la contrainte de flexion en traction \u00e0 la base de la dent lors de la mise en charge. Cette contrainte r\u00e9siduelle de compression augmente efficacement la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue par flexion de la dent de 30 \u00e0 50 % par rapport \u00e0 un engrenage tremp\u00e9 \u00e0 c\u0153ur pr\u00e9sentant la m\u00eame g\u00e9om\u00e9trie et la m\u00eame duret\u00e9 \u00e0 la base. Pour toute bo\u00eete de vitesses de prise de force fonctionnant plus de 200 heures par saison sous charge mod\u00e9r\u00e9e \u00e0 \u00e9lev\u00e9e, les engrenages c\u00e9ment\u00e9s constituent la seule sp\u00e9cification techniquement justifi\u00e9e.<\/p>\n

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Gestion des d\u00e9formations : le co\u00fbt cach\u00e9 du traitement thermique<\/h2>\n

Les d\u00e9formations dues au traitement thermique \u2014 modifications dimensionnelles et de forme caus\u00e9es par les gradients thermiques et les transformations de phase lors du chauffage et de la trempe \u2014 constituent le principal d\u00e9fi de fabrication des engrenages trait\u00e9s thermiquement. Un pignon conique \u00e0 denture spirale c\u00e9ment\u00e9e peut se d\u00e9former de 0,05 \u00e0 0,15 mm au niveau du profil de la dent et de 0,02 \u00e0 0,08 mm au niveau du pas (alignement des dents sur la largeur de la face) lors de la trempe. Ces d\u00e9formations, si elles ne sont pas corrig\u00e9es, entra\u00eenent une concentration des contraintes sur une zone de la face de la dent, provoquant une corrosion par piq\u00fbres pr\u00e9matur\u00e9e, un bruit excessif et une r\u00e9duction de la dur\u00e9e de vie de l'engrenage. L'amplitude de la d\u00e9formation varie en fonction de la g\u00e9om\u00e9trie de l'engrenage, de la composition de l'acier, de l'homog\u00e9n\u00e9it\u00e9 du four et de la s\u00e9v\u00e9rit\u00e9 de la trempe, ce qui fait de la pr\u00e9diction et du contr\u00f4le des d\u00e9formations une discipline d'ing\u00e9nierie complexe qui distingue les fabricants d'engrenages de qualit\u00e9 des producteurs de produits de base.<\/p>\n

Qualit\u00e9 bo\u00eete de vitesses de prise de force<\/a> Les fabricants ma\u00eetrisent la distorsion gr\u00e2ce \u00e0 une combinaison de contr\u00f4le du processus et de correction apr\u00e8s traitement. La conception sym\u00e9trique des \u00e9bauches d'engrenages minimise les gradients thermiques lors du chauffage et de la trempe. La trempe contr\u00f4l\u00e9e \u2013 par trempe sous presse (trempe dans un dispositif limitant la distorsion), trempe gazeuse (refroidissement plus lent et plus uniforme par c\u00e9mentation sous vide) ou trempe par trempe interm\u00e9diaire (maintien de la trempe \u00e0 une temp\u00e9rature interm\u00e9diaire avant le refroidissement final) \u2013 r\u00e9duit la distorsion de 40 \u00e0 60 % par rapport \u00e0 la trempe \u00e0 l'huile sans contrainte. La rectification de finition apr\u00e8s traitement \u00e9limine la distorsion r\u00e9siduelle et conf\u00e8re \u00e0 la g\u00e9om\u00e9trie finale des dents une pr\u00e9cision de qualit\u00e9 AGMA 10-12.<\/p>\n

L'impact \u00e9conomique du contr\u00f4le des distorsions est consid\u00e9rable. Un fabricant qui n\u00e9glige la rectification de finition apr\u00e8s la c\u00e9mentation \u00e9conomise $10 \u00e0 20 par engrenage sur les co\u00fbts d'usinage, mais livre un engrenage pr\u00e9sentant une distorsion de profil de 0,05 \u00e0 0,15 mm, entra\u00eenant une concentration des contraintes, du bruit et une d\u00e9faillance pr\u00e9matur\u00e9e. Le co\u00fbt de la rectification repr\u00e9sente une faible part de la valeur totale de la bo\u00eete de vitesses et une part encore plus faible du co\u00fbt d'immobilisation du mat\u00e9riel lorsqu'un engrenage mal fini casse en pleine saison. C'est pourquoi les fabricants soucieux de la qualit\u00e9, comme Bo\u00eete de vitesses de prise de force Ever-Power<\/a> L'usinage de finition est une \u00e9tape standard de la production de tous les engrenages c\u00e9ment\u00e9s, et non une option. Pour une fiabilit\u00e9 optimale. Arbre de prise de force<\/a> et bo\u00eete de vitesses agricole<\/a> Pour des solutions b\u00e9n\u00e9ficiant d'une qualit\u00e9 de traitement thermique v\u00e9rifi\u00e9e, notre \u00e9quipe d'ing\u00e9nieurs peut fournir une documentation m\u00e9tallurgique compl\u00e8te sur demande.<\/p>\n

\"Atelier<\/div>\n

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Foire aux questions<\/h2>\n
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\nQuel traitement thermique est le plus adapt\u00e9 aux engrenages de la bo\u00eete de vitesses de prise de force\u00a0?+<\/span><\/summary>\n
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La c\u00e9mentation est le proc\u00e9d\u00e9 recommand\u00e9 pour la plupart des engrenages de bo\u00eetes de vitesses de prises de force agricoles. Elle permet d'obtenir une combinaison optimale de duret\u00e9 superficielle (58\u201363 HRC) pour une bonne r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et de t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 c\u0153ur (30\u201342 HRC) pour une absorption optimale des chocs. La profondeur de c\u00e9mentation (0,8\u20131,5 mm) supporte les fortes contraintes de contact hertziennes g\u00e9n\u00e9r\u00e9es lors des travaux agricoles, tandis que le c\u0153ur r\u00e9sistant emp\u00eache la rupture fragile sous l'effet des chocs.<\/p>\n<\/div>\n<\/details>\n<\/div>\n

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\nQuelle est la diff\u00e9rence entre la c\u00e9mentation et la nitruration ?+<\/span><\/summary>\n
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La c\u00e9mentation consiste \u00e0 diffuser du carbone dans l'acier \u00e0 900\u2013950 \u00b0C, cr\u00e9ant une couche superficielle de 0,8\u20132,5 mm d'\u00e9paisseur et de duret\u00e9 58\u201363 HRC. La nitruration consiste \u00e0 diffuser de l'azote \u00e0 500\u2013580 \u00b0C, cr\u00e9ant une couche superficielle de 0,2\u20130,5 mm d'\u00e9paisseur et de duret\u00e9 65\u201372 HRC. La nitruration produit des surfaces plus dures et moins d\u00e9form\u00e9es, mais avec des couches superficielles beaucoup plus fines. La c\u00e9mentation est privil\u00e9gi\u00e9e pour les engrenages agricoles soumis \u00e0 de fortes charges\u00a0; la nitruration est privil\u00e9gi\u00e9e pour les engrenages de pr\u00e9cision et les transmissions \u00e0 vis sans fin o\u00f9 la stabilit\u00e9 dimensionnelle est essentielle.<\/p>\n<\/div>\n<\/details>\n<\/div>\n

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\nQuelle doit \u00eatre la profondeur de la couche tremp\u00e9e d'un engrenage ?+<\/span><\/summary>\n
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Pour les engrenages c\u00e9ment\u00e9s des bo\u00eetes de vitesses de prise de force agricoles de module 4 \u00e0 8, la profondeur de c\u00e9mentation utile cible (mesur\u00e9e \u00e0 50 HRC) est g\u00e9n\u00e9ralement de 0,8 \u00e0 1,5 mm, soit environ 10 \u00e0 15 % de l'\u00e9paisseur de la dent au niveau du pas. Une profondeur trop faible emp\u00eache la c\u00e9mentation de supporter la charge de contact\u00a0; une profondeur trop importante la rend fragile sous l'effet des chocs. La profondeur de c\u00e9mentation sp\u00e9cifique doit \u00eatre calcul\u00e9e en fonction du module de l'engrenage, des contraintes de contact et des charges d'impact pr\u00e9vues pour chaque application.<\/p>\n<\/div>\n<\/details>\n<\/div>\n

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\nPuis-je d\u00e9terminer si un engrenage a subi un traitement thermique correct\u00a0?+<\/span><\/summary>\n
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Un test de duret\u00e9 est la m\u00e9thode de v\u00e9rification la plus accessible. Un durom\u00e8tre Rockwell C appliqu\u00e9 sur le flanc de la dent devrait indiquer une duret\u00e9 de 58 \u00e0 63 HRC pour les engrenages c\u00e9ment\u00e9s et de 50 \u00e0 60 HRC pour les engrenages tremp\u00e9s par induction. Un engrenage non trait\u00e9 et tendre pr\u00e9sente une duret\u00e9 de 25 \u00e0 35 HRC et gardera une marque de lime visible lors d'un test de duret\u00e9. La v\u00e9rification professionnelle comprend un examen m\u00e9tallographique de la section transversale (pour mesurer la profondeur de c\u00e9mentation et la qualit\u00e9 de la microstructure) et un test de microduret\u00e9 longitudinale.<\/p>\n<\/div>\n<\/details>\n<\/div>\n

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\nPourquoi les bo\u00eetes de vitesses bon march\u00e9 tombent-elles en panne plus rapidement\u00a0?+<\/span><\/summary>\n
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La mesure de r\u00e9duction des co\u00fbts la plus courante pour les bo\u00eetes de vitesses \u00e9conomiques consiste \u00e0 supprimer compl\u00e8tement la c\u00e9mentation\u00a0: on utilise des engrenages tremp\u00e9s \u00e0 c\u0153ur (28\u201335 HRC) au lieu d\u2019engrenages c\u00e9ment\u00e9s (58\u201363 HRC). Les engrenages tremp\u00e9s \u00e0 c\u0153ur co\u00fbtent 30 \u00e0 50\u00a0\u00a3 de moins \u00e0 fabriquer, mais pr\u00e9sentent des piq\u00fbres visibles d\u00e8s la premi\u00e8re saison et des dents qui se cassent en deux ou trois saisons sous l\u2019effet des chocs li\u00e9s \u00e0 l\u2019agriculture. La bo\u00eete de vitesses peut sembler identique ext\u00e9rieurement, mais sa dur\u00e9e de vie r\u00e9elle d\u00e9pend de sa m\u00e9tallurgie interne.<\/p>\n<\/div>\n<\/details>\n<\/div>\n

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\n\u00c0 quoi sert le traitement de trempe par induction dans les bo\u00eetes de vitesses\u00a0?+<\/span><\/summary>\n
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La trempe par induction est utilis\u00e9e pour les grandes roues dent\u00e9es trop volumineuses pour les fours de c\u00e9mentation classiques, pour les arbres et les tourillons de paliers n\u00e9cessitant une trempe superficielle localis\u00e9e, et pour les roues dent\u00e9es de remplacement fabriqu\u00e9es en petites s\u00e9ries, pour lesquelles le co\u00fbt unitaire d'un cycle de c\u00e9mentation d\u00e9di\u00e9 serait prohibitif. Elle permet d'atteindre une duret\u00e9 superficielle de 50 \u00e0 60 HRC en quelques secondes \u00e0 quelques minutes, mais avec une profondeur de trempe l\u00e9g\u00e8rement moins uniforme qu'avec la c\u00e9mentation.<\/p>\n<\/div>\n<\/details>\n<\/div>\n

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Obtenez une assistance technique en 24 heures<\/h2>\n

Chaque engrenage de bo\u00eete de vitesses \u00e0 prise de force que nous fabriquons b\u00e9n\u00e9ficie d'un traitement thermique document\u00e9, avec v\u00e9rification de la profondeur de c\u00e9mentation, de la duret\u00e9 superficielle et de la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 c\u0153ur\u00a0; les rapports d'essais m\u00e9tallurgiques sont disponibles sur demande. Des engrenages coniques h\u00e9lico\u00efdaux c\u00e9ment\u00e9s aux roues \u00e0 vis sans fin nitrur\u00e9es, nos proc\u00e9d\u00e9s de traitement thermique sont adapt\u00e9s aux exigences sp\u00e9cifiques de votre machine.<\/p>\n

Contactez nos ing\u00e9nieurs<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Traitement thermique des engrenages\u00a0: c\u00e9mentation, nitruration et trempe. Les performances maximales d\u2019un engrenage (sa capacit\u00e9 de charge maximale, sa dur\u00e9e de vie en fatigue et sa r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019usure) sont d\u00e9termin\u00e9es par son traitement thermique. Deux engrenages usin\u00e9s \u00e0 partir du m\u00eame lingot d\u2019acier et pr\u00e9sentant des dimensions identiques auront des dur\u00e9es de vie radicalement diff\u00e9rentes selon qu\u2019ils soient tremp\u00e9s \u00e0 c\u0153ur, c\u00e9ment\u00e9s, [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[4042],"tags":[],"class_list":["post-1277","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-agricultural-gearbox"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1277","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1277"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1277\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1281,"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1277\/revisions\/1281"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1277"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1277"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/pto-gearbox.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1277"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}