On sait qu'une surchauffe pendanttraitement thermiquepeut facilement conduire au grossissement des grains d’austénite, ce qui réduira les propriétés mécaniques des pièces.
1. Surchauffe générale
La température de chauffage est trop élevée ou le temps de maintien à haute température est trop long, ce qui provoque un grossissement des grains d'austénite, appelé surchauffe. Les grains d'austénite grossiers réduiront la résistance et la ténacité de l'acier, augmenteront la température de transition fragile et augmenteront la tendance à la déformation et à la fissuration pendant la trempe. La cause de la surchauffe est que l'instrument de température du four est hors de contrôle ou que les matériaux sont mélangés (souvent causés par des personnes qui ne comprennent pas le processus). La structure surchauffée peut être réausténisée dans des circonstances normales pour affiner les grains après un recuit, une normalisation ou plusieurs revenus à haute température.
2. Héritage brisé
Bien que l'acier à structure surchauffée puisse affiner les grains d'austénite après réchauffage et trempe, des fractures granulaires grossières apparaissent parfois encore. La théorie de la transmission des fractures est controversée. On pense généralement que des impuretés telles que le MnS ont été dissoutes dans l'austénite et enrichies à l'interface des grains parce que la température de chauffage était trop élevée. Lors du refroidissement, ces inclusions vont précipiter le long de l’interface des grains. Il est facile de se fracturer le long des limites des grains d'austénite grossiers lorsqu'il est impacté.
3. Héritage des tissus grossiers
Lorsque des pièces en acier présentant des structures grossières de martensite, de bainite et de Wignisten sont ré-austénisées, elles sont chauffées lentement jusqu'à la température de trempe conventionnelle, voire inférieure, et les grains d'austénite sont encore grossiers. Ce phénomène est appelé héritabilité histologique. Pour éliminer l'héritage des tissus grossiers, un recuit intermédiaire ou plusieurs traitements de revenu à haute température peuvent être utilisés.
Si la température de chauffage est trop élevée, les grains d'austénite deviendront non seulement grossiers, mais provoqueront également une oxydation locale ou une fusion des joints de grains, ce qui entraînera un affaiblissement des joints de grains, appelé surcombustion. Les propriétés de l'acier se détériorent gravement après une cuisson excessive et des fissures se forment lors de la trempe. Les tissus brûlés ne peuvent pas être récupérés et peuvent seulement être mis au rebut. Il faut donc éviter la surchauffe au travail.
Lorsque l'acier est chauffé, le carbone à la surface réagit avec l'oxygène, l'hydrogène, le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau présents dans le milieu (ou l'atmosphère), réduisant ainsi la concentration de carbone à la surface, ce qu'on appelle la décarburation. La dureté de surface, la résistance à la fatigue et la résistance de l'acier décarburé après trempe. La portabilité est réduite et la contrainte de traction résiduelle formée sur la surface est sujette aux fissures du réseau de surface.
Lorsqu'ils sont chauffés, le phénomène dans lequel le fer et les alliages à la surface de l'acier réagissent avec les éléments et l'oxygène, le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau, etc. dans le milieu (ou l'atmosphère) pour former un film d'oxyde est appelé oxydation. Après l'oxydation des pièces à haute température (généralement supérieure à 570 degrés), la précision dimensionnelle et la brillance de la surface se détériorent, et les pièces en acier ayant une mauvaise trempabilité avec des films d'oxyde sont sujettes à la trempe des points mous.
Les mesures visant à prévenir l'oxydation et à réduire la décarburation comprennent : le revêtement de la surface de la pièce, le scellement et le chauffage avec un emballage en feuille d'acier inoxydable, le chauffage du four à bain de sel, le chauffage sous atmosphère protectrice (comme un gaz inerte purifié, le contrôle du potentiel de carbone dans le four), le four à flamme. (Faire réduire le gaz du four)
Le phénomène de plasticité et de ténacité réduites de l’acier à haute résistance lorsqu’il est chauffé dans une atmosphère riche en hydrogène est appelé fragilisation par l’hydrogène. Les pièces fragilisées par l'hydrogène peuvent également être éliminées par un traitement d'élimination de l'hydrogène (tel que revenu, vieillissement, etc.). La fragilisation par l'hydrogène peut être évitée en chauffant sous vide, dans une atmosphère à faible teneur en hydrogène ou dans une atmosphère inerte.
