Tous deux sont des traitements thermiques pour les aciers qui vont améliorer la dureté et la résistance de la pièce aux efforts (frottement, fatigue…). La cémentation gazeuse et la carbonitruration consistent à enrichir en carbone et azote, pour la carbonitruration la couche superficielle de la pièce à traiter.
Ces traitements superficiels sont utilisés dans différentes industries comme : aéronautique, automobile, énergie, transport, machine-outil, électroménager…
Les étapes de trempe et revenu qui sont réalisés après la cémentation permettent d’atteindre une dureté de surface élevée, comprise entre 58 et 62 HRC (dureté Rockwell), et de conserver une ténacité élevée au cœur de la pièce.
Les deux traitements sont complémentaires. En effet, on préfèrera la cémentation gazeuse pour les engrenages, arbres de transmission, axes… et la carbonitruration pour les pignons de boîte de vitesse, roulements…
D’ailleurs, on réservera la cémentation gazeuse pour des aciers de type 14NC11, 16NC6, 20NCD2… et la carbonitruration pour des aciers de type E36, A60, XC80… Les profondeurs de traitement sont comprises entre 0,5 et 2 mm pour la cémentation gazeuse et entre 0,1 et 0,6 mm pour la carbonitruration.
Les techniciens réalisent ces deux traitements dans un four sous vide, à des températures comprises entre 820 et 980 °C. Ils maintiennent les pièces à haute température pendant un certain temps. L’atmosphère contrôlée se compose d’un gaz enrichi en carbone, auquel ils ajoutent de l’azote dans le cas de la carbonitruration.
Lors de la phase de trempe, ils plongent directement les composants dans l’huile. Ils terminent le traitement thermique par un revenu à basse température, comprise entre 150 et 200 °C.
Les opérateurs obtiennent la profondeur de traitement en faisant varier plusieurs paramètres, tels que la température et le temps d’enrichissement sous gaz. La trempabilité de l’acier et les dimensions de la pièce influencent également la dureté finale obtenue.