Influence de la nitruration gazeuse sur la tenue en fatigue flexion des composants nitrurés en acier 42CrMo4

L’amélioration de la tenue en fatigue et de la sensibilité à la surcharge de l’acier 42CrMo4 par les traitements de nitruration est contrôlée par l’intégrité de la couche nitrurée. Celle-ci est limitée par une déformation admissible dépendant des conditions nitruration. La nitruration gazeuse confère à cette nuance une couche de combinaison (10 μm) fragile constituée de mélange, dans des proportions égales, de phases γ’ et ε et une couche de diffusion (310 μm) de dureté relativement élevée (1100 HV0,05) avec une distribution de contraintes résiduelles de compression (–700 MPa) en surface. La déformation admissible (εa) par cette couche est évaluée à 1,2 % et le taux d’amélioration de la tenue en fatigue, déterminé expérimentalement, est limité à 20 %. La sensibilité à la surcharge de cette couche est très importante par suite de son intégrité relativement limitée. Le critère de fatigue polycyclique de CROSSLAND intégrant les effets de durcissement superficiel et de contraintes résiduelles stabilisées constitue un outil de prédiction satisfaisant de la tenue en fatigue des couches nitrurées