L’analyse par diffraction des électrons arrières (EBSD) et la microdureté (HV_0.025) ont été utilisées pour étudier l'impact du traitement thermique en atmosphère mixte azote-hydrogène sur la microstructure et les propriétés de l'acier 12Cr ferrite-martensite. Les résultats montrent qu'après le traitement thermique, en raison de la diffusion de l'azote, la structure de surface du tube change, une grande quantité de martensite se forme près de la surface et diminue avec l'augmentation de la profondeur de diffusion de l'azote. La couche nitrurée augmente la dureté de surface du tube, avec une dureté à 20 μm de la surface mesurée à 368 HV_0.025. Des fissures transversales apparaissent sur la surface du tube lors du processus de déformation à froid ultérieur. Basé sur les bases thermodynamiques TCFE11 et cinétiques MOBFE6, un modèle thermodynamique a été établi liant le temps de traitement thermique et la distance de diffusion de l'azote dans la matrice à la frontière, montrant que la concentration en azote diminue avec l'augmentation de la distance de diffusion et que la diminution ralentit après 70 μm. L'étude de l'effet de la diffusion de l'azote sur la microstructure et les performances de l'acier 12Cr ferrite-martensite a permis de définir un procédé de recuit, consistant en un chauffage du tube à 860 ℃ sous atmosphère protectrice d'hydrogène pendant 1 heure, puis un refroidissement par ventilateur. La validation en production montre que la dureté de surface atteint environ 210 HV_0.025, répondant aux exigences de déformation à froid.

acier ferrite-martensite;nitruration;microstructure;propriétés