défaut métallurgique (suite)

Défauts d’élaboration ou de fonderie

Aussi bien internes qu’externes aux produits, ils perturbent les caractéristiques physiques et mécaniques, l’aspect de surface et les conditions d’usinage ultérieur.

• Retassure. C’est une cavité qui se forme au cours de la solidification, par suite du retrait du métal, dans la tête du lingot ou à la partie supérieure du jet de coulée ou de la masselotte sur une pièce brute de fonderie. La partie contenant la retassure étant toujours éliminée par chutage, pour des raisons de prix de revient on diminue cette cavité soit par réchauffage de la tête de la lingotière, soit par un procédé d’élaboration approprié (effervescence au lieu de calmage). Certaines microretassures, seulement visibles au microscope, sont réparties dans toute la masse du lingot ou de la pièce.

• Soufflures, porosités. Ces petites cavités proviennent de gaz occlus ou dissous dans le métal, qui se dégagent au cours de la solidification.

• Criques. Ces petites fentes sont dues à un retrait irrégulier au cours de la solidification du métal.

• Flocons. Ces criques à parois propres sont dues à la forte pression d’hydrogène occlus ; dans les aciers au nickel-chrome, les flocons apparaissent surtout au cours du refroidissement succédant au corroyage à chaud.

• Goutte froide, diamant. Par suite d’éclaboussures au cours de la coulée, des gouttes métalliques oxydées se solidifient prématurément et se soudent mal à l’ensemble de la pièce, constituant des points durs qui gênent l’usinage.

• Ressuage. Quand un alliage contient un élément à bas point de fusion, par suite d’actions diverses telles que refoulement par les gaz occlus, cet élément, qui se solidifie le dernier, se concentre en surface de la pièce ; ainsi, dans les bronzes riches en étain, se manifeste le phénomène dit « sueur de l’étain ». Dans les alliages cuivreux contenant du plomb, on rencontre l’exsudation superficielle de cet élément à bas point de fusion et peu miscible à l’état liquide.

• Gale, dartre, gerce, friasse. Ce défaut de surface sur pièce coulée en sable, sous forme de nervure, pli ou surépaisseur rugueuse, provient d’un entraînement de sable avec le métal fondu ; il est spécifique d’une mauvaise qualité du moule en sable.

• Reprise de coulée, couture, ride. Ce défaut se présentant sous la forme d’un sillon dans le métal est dû à une solidification irrégulière par interruption de la coulée du métal liquide dans le moule ou la lingotière.

Défauts de formage mécanique

En général superficiels, ces défauts affectent les conditions de fonctionnement des pièces et leur aspect.

Sur les produits forgés, laminés, filés, étirés ou tréfilés, il est souvent difficile de distinguer les défauts spécifiques du traitement mécanique de formage des défauts amorcés ou causés par les stades antérieurs d’élaboration, mais qui sont développés ou mis en évidence par la déformation mécanique à chaud ou à froid. Ainsi, certains défauts de surface tels qu’incrustations, arrachements, pailles, décollements, déchirures, dédoublures, criques ont pour origine la qualité initiale du métal ou les conditions d’élaboration de fonderie (soufflures, porosités, etc.). D’autres défauts sont directement dus au formage : marques, ondulations, plis, repliures, déchirures, criques, rayures, bavures, écailles. Dans les produits emboutis (tôles de carrosserie), des défauts superficiels, tels que vermiculures, peaux d’orange ou de crapaud, ont des origines complexes : nature de l’alliage et de son procédé d’élaboration (présence d’azote dans l’acier extra-doux, élaboration par effervescence ou calmage), traitement thermique de recuit (vieillissement, grosseur de grains) et conditions de formage (texture avec orientation cristalline privilégiée, tensions internes, déformations hétérogènes).

Défauts de traitement thermique

Soit externes, soit internes au niveau même de la structure micrographique et cristalline, ils entraînent de mauvaises caractéristiques mécaniques.

Les pièces traitées par trempe et revenu peuvent présenter des tapures, des criques provenant de mauvaises conditions du traitement (nature du milieu de trempe, agitation et température du bain, hétérogénéité de chauffe, tensions au refroidissement). Des défauts internes visibles par examen micrographique perturbent les structures (brûlure, surchauffe, constituants anormaux, grains grossiers) et proviennent d’un mauvais cycle thermique de traitement.

Avec certains alliages, les pièces présentent des défauts en surface sous forme de taches, de colorations irrégulières, d’oxydation, par suite des conditions de recuit et particulièrement de la nature de l’atmosphère (traitement sous atmosphère protectrice) entraînant des réactions physico-chimiques différentielles avec les constituants des alliages ; c’est le cas de la dézincification des laitons et de la désaluminisation des cupro-aluminiums.

Défauts de revêtements de surface

Il s’agit par exemple des cloques, granulations, décollements. On classe également dans cette catégorie les défauts d’assemblage par soudage (criques, porosités, décarburation d’aciers).

Défauts de forme ou de conception des pièces

Se manifestant à différents stades de fabrication métallurgique, ils sont la cause de détériorations, de cassures, d’altérations. Par exemple, un mauvais dessin de pièce présentant des angles vifs peut amener des tapures et des criques lors du traitement de trempe. En métallurgie des poudres, une conception défectueuse de l’outillage de compression conduit à l’obtention de pièces de compacité inégale et de caractéristiques anormales. En fonderie, les exemples sont nombreux de pièces présentant des défauts divers par suite du mauvais dessin des pièces ou des moules.

R. Le R.

➙ Coulée / Élaboration / Fonderie / Métallographie / Poudre / Traitement.