L'analyse par diffraction électronique rétrodiffusée (EBSD) et la dureté micro-vickers (HV_0.025) ont été utilisées pour étudier l'effet du traitement thermique dans une atmosphère mixte d'azote et d'hydrogène sur la microstructure et les propriétés de l'acier 12Cr ferritique-martensitique. Les résultats montrent que le traitement thermique provoque des modifications de la microstructure de surface dues à la diffusion de l'azote, formant une grande quantité de martensite près de la surface qui diminue avec la distance de diffusion de l'azote. La couche nitrurée accroît la dureté de surface, avec une dureté mesurée à 20 μm de 368HV_0.025. Des fissures transversales apparaissent à la surface pendant la déformation à froid ultérieure. Sur la base des bases thermodynamiques TCFE11 et cinétiques MOBFE6, un modèle thermodynamique du temps de traitement thermique et de la distance de diffusion du N de la frontière vers la matrice a été établi. Il montre que la teneur en azote décroît progressivement avec la distance de diffusion et que cette décroissance ralentit après 70 μm. En étudiant l’effet de la diffusion d’azote sur la microstructure et les propriétés de l’acier 12Cr ferritique-martensitique, un procédé de recuit a été défini: le tube est chauffé jusqu’à 860 ℃ sous atmosphère d’hydrogène pendant 1 heure, puis refroidi à l’air par ventilateur. La production a montré que ce traitement thermique donne une dureté de surface d’environ 210HV_0.025, répondant aux exigences de déformation à froid.

acier ferritique-martensitique; nitruration; microstructure; propriétés