Le processus de trempe est une étape très importante dans le processus de forge lorsque vous travaillez avec des métaux chauffés. La trempe est une forme de refroidissement rapide d’un métal chauffé uniformément pour limiter et contrôler l’effet d’un refroidissement lent sur la microstructure d’un métal et, par conséquent, ses propriétés métallurgiques.
L’huile est l’un des supports courants dans lesquels une pièce de forge peut être trempée. Il existe de nombreux types d’huiles de trempe disponibles pour effectuer cette tâche, mais certaines peuvent être meilleures que d’autres pour certaines applications.
Les huiles de trempe courantes dont nous parlerons sont les huiles moteur, les huiles de qualité alimentaire, les huiles minérales et les fluides de transmission automatique, ainsi que les huiles de trempe commerciales. Bien que les propriétés de ces huiles puissent varier considérablement, il est également important de tenir compte de leur coût, de leur disponibilité et de leur compatibilité avec la nuance et le type d’acier que vous souhaitez éteindre.
- spect de li : Huile Ambre légère, Viscosité à 100°F : 14,0–19,3 cSt Temps de boule de nickel de
- : 9 – 11 secondes, Point d’éclair: >340 °F
- Parks AAA est considérée comme une huile à vitesse moyenne à moyenne. Plusieurs fois, une huile de trempe est décrite en quelques secondes…
Comment les huiles Agissent-elles pour éteindre les métaux?
Le processus de trempe est composé de différentes étapes. Lorsqu’une pièce chauffée entre en contact pour la première fois avec l’huile de trempe, une couche de vapeur se forme autour du métal lorsqu’il est complètement submergé. Cette couche de vapeur est stabilisée par différentes conditions.
Les propriétés du métal et celles de l’huile de trempe peuvent grandement affecter la stabilité de la couverture de vapeur entourant la pièce. Une fois la couverture de vapeur déstabilisée, l’ébullition nucléique a lieu. Cette étape du processus présente le taux de transfert de chaleur le plus rapide. La composition moléculaire de l’huile de trempe individuelle joue un rôle important dans la détermination du moment où cette étape a lieu et de sa rapidité.
Une fois que la température du procédé diminue en dessous du point d’ébullition de l’huile, le procédé passe à l’étape de refroidissement par convection. La vitesse de refroidissement dans cette étape dépend fortement de la viscosité de l’huile de trempe, qui, à son tour, dépend de sa pureté. Vous trouverez ci-dessous une excellente vidéo présentant le processus de trempe dans deux milieux différents, à la fois l’huile et l’eau:
Comme mentionné précédemment, les propriétés des huiles de trempe peuvent varier considérablement en fonction du type de l’huile utilisée. Cette variation affecte la façon dont l’huile désaltère un métal. Certains des effets qu’il peut provoquer se manifestent par des changements structurels du métal de travail qui sont plus favorables à des températures plus basses, comme les transformations de phase.
Les transformations de phase peuvent augmenter la densité du réseau cristallin d’un métal, provoquant son durcissement. La dureté d’un métal peut déterminer sa souplesse ou sa fragilité, ce qui en fait une caractéristique importante à contrôler.
Existe-t-il réellement une Meilleure huile de trempe?
Bien qu’il n’existe pas de type d’huile de trempe globalement le mieux adapté, il existe des huiles de trempe qui peuvent être mieux adaptées à la trempe de certains types ou qualités d’aciers dans une application particulière que d’autres. Ce facteur est très important à considérer une fois que vous avez compris les caractéristiques du métal que vous avez l’intention d’éteindre.
Comme les conditions du processus de trempe ne sont pas universelles à tous les types de métaux, il est logique que les huiles utilisées pour la trempe soient choisies en fonction des propriétés propres à l’acier ou à l’alliage d’acier particulier à tremper.
Les aciers et alliages subissent une trempe à différentes températures de départ et vitesses de refroidissement pour favoriser l’uniformité et la qualité du produit fini. L’une des combinaisons courantes de métaux et d’huiles sont les huiles minérales et les aciers trempés dans l’huile, car il agit comme un agent de trempe à taux intermédiaire.
Considérations Lors de l’achat d’huiles de trempe
1) Coûts de trempe à l’huile
Le facteur à l’avant-garde de nombreux forgerons lors du choix d’une huile de trempe, est son coût. C’est un facteur très important et valable à considérer, car le coût peut être affecté par l’efficacité d’une huile particulière dans une application ou simplement par la disponibilité de l’huile.
Si vous êtes un forgeron débutant qui aimerait simplement commencer avec certains projets impliquant le processus de trempe dans l’huile, il peut être plus prudent pour vous de commencer à utiliser des huiles moins chères pour pratiquer et affiner votre technique.
Si vous êtes un forgeron avancé essayant de trouver l’huile de trempe parfaite pour votre application, quel que soit le coût, il serait plus logique de choisir le type d’huile idéal pour votre projet – souvent sous la forme d’huiles de trempe commerciales.
2) Taux et vitesse de trempe de l’huile
Les autres propriétés physiques de l’huile de trempe peuvent également avoir un effet significatif sur son efficacité à la trempe d’un type d’acier particulier. Certains métaux nécessitent certaines vitesses de trempe pour éviter toute fissuration ou distorsion de leur structure.
Comme nous l’avons brièvement discuté, la viscosité de l’huile peut accélérer ou décélérer l’étape de transfert de chaleur par convection dans le processus de trempe, également appelée vitesse de trempe. Plus la viscosité d’une huile particulière est faible, plus le taux de transfert de chaleur est rapide. Il est également important de noter que la viscosité peut également être affectée par la dégradation de l’huile qui se produit lors de son utilisation dans le processus de trempe. Cette dégradation est caractérisée par la présence de sous-produits d’oxydation dans l’huile, ce qui peut également entraîner une augmentation de la viscosité globale du fluide et une diminution de la vitesse de transfert de chaleur.
Une autre propriété physique qui peut affecter le taux de trempe est la teneur en eau de l’huile. Cette propriété affecte également l’apparence et la qualité de la pièce finie si elle ne provoque pas d’incendie en combinaison avec l’huile. L’eau ayant des propriétés très différentes de l’huile, plus de deux pour cent de la teneur en eau d’une huile de trempe pourrait créer des irrégularités à la surface de la pièce et une combinaison dangereuse. Il s’agit d’une forme de contamination qui peut grandement modifier le taux de transfert de chaleur sur différentes parties de la surface du métal en raison des gradients thermiques.
3) Impact environnemental des huiles
L’impact environnemental d’une huile de trempe est un facteur très important à prendre en compte lors du choix d’une huile de trempe. Ce facteur influe non seulement sur la façon dont vous vous débarrassez de l’huile, mais aussi sur le nombre de fois où vous pouvez réutiliser une huile de trempe et tirer le meilleur parti de vos réserves.
Par exemple, les huiles de trempe de qualité supérieure peuvent durer des années avant de devoir les éliminer. Dans les environnements à grande échelle, des systèmes de filtration et de circulation d’huile sont actuellement utilisés pour optimiser l’utilisation de l’huile de trempe en raison des coûts croissants de l’huile et de son élimination appropriée. La recyclabilité des huiles de trempe peut réduire votre empreinte carbone. Certaines huiles peuvent même être récupérées comme biocarburants, optimisant encore leur utilisation.
Différents Types d’Huiles de trempe de Forgeron (Comparaison)
1) Huiles moteur
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- Formule entièrement synthétique pour une protection exceptionnelle à haute et basse température
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Les huiles moteur sont un type commun d’huile de trempe utilisée dans les applications de forge et de lame. Les huiles moteur neuves et usagées peuvent être utilisées pour la trempe et sont toutes deux largement disponibles. L’huile moteur neuve est généralement moins chère à utiliser que les huiles de trempe commerciales.
L’huile moteur usagée est souvent libre ou facile à obtenir, mais elle peut contenir quelques contaminants provenant de son utilisation dans un véhicule. Malheureusement, l’huile moteur neuve et usagée contient des additifs qui peuvent libérer des toxines lorsque la pièce métallique chaude entre en contact avec l’huile pendant le processus de trempe. Ces toxines dégagent généralement une odeur indésirable lors de la trempe. Il est toujours sage d’éviter d’inhaler ces toxines et de porter l’équipement de sécurité approprié pour votre application.
La trempe à l’huile moteur doit être effectuée dans un espace suffisamment ventilé. En raison des contaminants présents dans les huiles moteur, de nombreux forgerons qui l’utilisent constatent qu’il y a un mince film sombre sur leur pièce finie après la trempe.
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2) Huiles de qualité alimentaire
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Il existe de nombreuses options d’huile de trempe de qualité alimentaire disponibles pour la forge. Parmi ces options figurent l’huile végétale, l’arachide et l’huile d’avocat. Certaines huiles végétales couramment utilisées sont l’huile de canola, d’olive et de palmiste. L’huile végétale est très bon marché et provient de sources renouvelables. Ils sont biodégradables et peuvent même être récupérés comme biocarburants. Les huiles végétales ont de meilleures valeurs d’énergie d’impact lorsqu’elles sont utilisées comme huile de trempe. Cette caractéristique leur permet d’augmenter la ténacité de la pièce.
Le compromis avec ces types d’huile est la diminution de la dureté. L’huile d’arachide et l’huile d’olive pourraient également être utilisées pour des applications similaires, mais elles sont généralement plus chères que les huiles neutres courantes.
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3) Mineral Oils & Automatic Transmission Fluids
- PURE INGREDIENTS Mineral Oil Conditions Wood & Polishes Stainless Steel.
- BEST VALUE: SEAU DE 1 GAL 7 LB De Plus Que Les Autres Meilleurs Vendeurs. (Sérieusement, vérifiez leurs étiquettes.)
- 100% PUR, DE QUALITÉ ALIMENTAIRE, DE QUALITÉ PHARMACEUTIQUE.
Les huiles minérales et les fluides de transmission automatique sont une alternative appropriée aux huiles moteur. Ces types d’huiles ne contiennent en fait pas les additifs pour lesquels les huiles de trempe moteur sont tristement connues dans la forge. Si vous n’avez pas accès aux huiles minérales, l’huile pour bébé est une autre excellente alternative pour eux, elle contient simplement un parfum ajouté.
Les agents de trempe à l’huile minérale fonctionnent très bien avec les aciers nécessitant un taux de trempe rapide et les aciers trempés à l’huile. Les huiles minérales ont généralement des capacités de refroidissement plus importantes pour les alliages d’acier. Leur efficacité dans le processus de trempe augmente leur coût global.
L’impact environnemental des huiles minérales n’est pas très bon, car elles ne sont pas biodégradables. Si ces huiles sont chauffées à des températures très élevées, il est possible que des aromatiques dangereux commencent à s’accumuler et libèrent des toxines dans l’air.
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4) Huiles de trempe commerciales
- Apparence: Huile ambrée légère, Viscosité à 100 ° F: 14,0–19,3 cSt
- Temps de bille de nickel: 9 à 11 secondes, Point d’éclair: > 340 ° F
- Parks AAA est considérée comme une huile à vitesse moyenne à moyenne. Plusieurs fois, une huile de trempe est décrite en quelques secondes…
Les huiles de trempe commerciales sont spécialement conçues pour être utilisées dans le processus de trempe, comme leur nom l’indique. Il existe une grande variété d’huiles de trempe commerciales disponibles pour s’adapter aux différents types d’aciers et d’alliages d’acier à éteindre. Ils sont composés de telle sorte que différentes huiles de trempe commerciales présentent des propriétés pouvant entraîner des taux de trempe lents ou rapides.
Étant donné que les huiles de trempe commerciales sont fabriquées dans le but de la trempe, elles sont généralement le type d’huile de trempe le plus coûteux disponible. Ils ne sont pas facilement accessibles dans les magasins généraux et ont des coûts plus élevés que les huiles courantes.
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