Brevet FR2002115A1 — publié le 19691003

î ? 002115 Cette invention a pour objet un procédé pour modifier la couche surfaciale d'une pièce ou d'un objet constitué par du fer ou tui alliage ferreux contenant du carbone, de façoç. à rendre cet objet ou cette pièce résistant à l'usure par friction (abrasion, ^ attrition, éraflure, rayure,etc) et concerne également l'objet ou la pièce établi conformément à ce procédé ainsi que la matière résistante à l'usure fabriquée suivant ce procédéo Il e st connu de produire une couche surfaciale dure sur une pareille pièce en la chauffant à une température appropriée jU dans une ambiance riche en carbone, le procédé étant connu sous le nom de "carburation", ou dans une ambiance riche en azote, ce procédé étant connu sous le nom de"nitruration", de telle sorte que le carbone ou l'azote se diffuse dans la pièce, afin de produire, dans le premier cas,une couche surfaciale riche en carbone 15 trempable et, dans le second cas, une couche surfaciale dure riche enazote. les procédés de diffusion dans lesquels le carbone ou l'azote intervient sous une forme gazeuse possèdent des avantages pour la production de pièces en série par rapport aux procédés 2) de diffusion suivant lesquels le carbone ou l'azote est fourni par des liquides ou des solides. Toutefois une couche riche en carbone ainsi produite ne possède qu'une résistance plus faible à l'usure par friction par rapport à une couche riche en azote» Suivant un aspect de l'invention, le procédé pour rendre 25 résistante à l'usure par friction une couche surfaciale d'une pièce constituée par un métal ferreux dont au moins une couche délimitée par la surface ne contient pas moins de 0,08$ de carbone comprend les opérations consistant à maintenir la pièce à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer conte— j) nu dqns la couche devient au moins partiellement austénitique, dans un gaz porteur neutre mélangé avec de l'azote naissant jusqu'à ce que ce dernier se soit diffusé dans la masse ferreuse pour donner lieu à une couche surfaciale résistante à l'usure par friction ayant l'épaisseur requise, ensuite à refroidir la pièce. 35 Suivant une particularité de l'invention, le procédé peut comprendre les opérations consistant à maintenir la pièce à un# température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu dans la couche devient au moins partiellement austénitique, dans le gaz porteur neutre mélangé à de l'ammoniac anhy-40 dre, ce dernier ne constituant pas moins de 20% du mélange de gaz, 6903816 2 ;:oo2H5 jusqu'à ce que l'azote naissant provenant de l'ammoniac se soit diffusé dans la masse ferreuse pour donner lieu à une couche surfaciale résistante à l'usure par friction ayant l'épaisseur requise, ensuite à refroidir la pièce. 5 II est préférable que le procédé comprenne l'opération consistant à chauffer la pièce dans le gaz porteur neutre à une température comprise entre 730° et 750°C, ensuite à enrichir le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que ce dernier constitue au moins 20$ du mélange gazeux, puis à mal ri tenir la tempéra-10 ture de la pièce à une valeur comprise entre 730®G et 750°C dans ladite atmosphère riche en ammCniae jusqu'à ce que la couche surfaciale résistante à - laifjiïctianait l'épaisseur requise, enfin à refroidir la pièce. Suivant une autre particularité et dans l'hypothèse où 15 une couche surfaciale enrichie par du carbone s'est formée et où la pièce a été refroidie, le procédé peut comprendre les opérations consistant à réchauffer la pièce dans le gaz porteur neutre jusqu'à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer qui est contenu dans la couche enrichie en 20 carbone devient au moins partiellement austénitique, puis à enrichir le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui—ci ne constitue pas moins de 20$ du mélange, ensuite à maintenir la température de la pièce dans le gaz riche en ammoniac au-dessus de cette température de transition jusqu'à ce que la couche ré-25 sistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, enfin à refroidir la pièce. Il est préférable que le procédé comprenne les opérai tions consistant à réchauffer la pièce dans le gaz porteur neutre jusqu'à une température comprise entre 730^2 et 750°C, ensuite à 30 enrichir le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui-ci constitue au moins 20$ du mélange de gaz, puis à maintenir la température de la pièce à une température comprise entre 730°C et 750°G dans ce gaz riche en ammoniac jusqu'à ce que la couche résistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, enfin 35 à refroidir la pièce„ Suivant une autre particularité encore, le procédé peut consister à former tout d'abord une couche porteuse enrichie en carbone pour constituer la couche surfaciale résistante à l'usure par friction en chauffant la pièce dans un environnement 40 ou une ambiance riche en carbone jusqu'à ce que le carbone se soit 6903816 3 2002115 diffusé dans la pièce à partir de la surface sur une distance su» périeure à l'épaisseur de la couche surfacial* requise résistante à l'usure par friction. Suivant une autre particularité encore, le procédé peut g comprendre les opérations consistant à maintenir la pièce dans le gaz porteur neutre enrichi par du carbone à une température telle et pendant un temps suffisant pour permettre au carbone de se diffuser dans la pièce à partir de la surface sur une distance supérieure à l'épaisseur de la couche requise résistante à l*u-jq sure par friction,ensuite à réduire le potentiel de carbone du gaz porteur sensiblement jusqu'à une valeur pour laquelle il soit neutre par rapport à la surface, puis à enrichir le gaz porteur à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui-ci constitue au moins 20$ du mélange de gaz, et à maintenir 3a pièce dans jg ce mélange de gaz à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu dans la couche renfermant du carbone devienne au moins partiellement austénitique jusqu'à ce que 1*azote provenant de l'ammoniac se soit diffusé dans la masse ferreuse pour donner lieu à la couche surfacialo 20 résistante à l'usure par friction ayant l'épaisseur requise,enfin à refroidir la pièee. 11 est préférable aussi que le procédé comprenne les opérations consistant à chauffer la pièce dans un gaz riche en carbone jusqu'à une température au moins égale à 800°C pendant 25 un temps suffisant pour permettre au carbone de pénétrer dans l*acier jusqu'à la profondeur requise, ensuite à réduire la température de la pièce à une valeur comprise entre ^130°G et 750°C en mime temps qu'on réduit le potentiel de carboné du gaz sensiblement jusqu'à une valeur pour laquelle il soit neutre par 30 rapport à la surface, ensuite à enrichir le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui-ci constitue au moins 20# du mélange de gaz, puis à continuer à chauffer la pièce à une température comprise entre 730°G et 750°G dans ce gaz enrichi par de l'ammoniac jusqu'à ce que la couche surfaciale résistante à 35 l'usure par friction ait l'épaisseur requise, enfin à refroidir la pièce. Suivant une autre particularité encore de l'invention, le procédé peut consister à former la couche enrichie par du carbone en maintenant la pièce éans un gaz porteur neutre enrichi 43 par du carbone dans un premier four et à une température telle 6903816 4 2002115 et pendant un temps suffisant pour permettre au carbone de se diffuser dans la pièce à partir de sa surface sur une distance supérieure à l'épaisseur de la couche requise résistante à l'usure par friction, ensuite à transférer la pièce dans un second four g ayant une Htm-) .sphère constituée par un gaz porteur neutre enrichi par de l'ammoniac anhydre, celui-ci constituant au moins 20% du mélange gazeux et à maintenir la pièce à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu dans la couche enrichie par du carbone se -trouve au moins partielle-10 ment dans la phase austénitique jusqu'à ce que la couche résistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, le transfert du premier four au second four étant effectué sans refroidir délibérément la pièce au-dessous de la température régnant dans le second four, enfin à refroidir la pièce# 15 II est préférable que le procédé comprenne les opérations consistant à donner naissance à la couche enrichie par du car*-"bone en chauffant la pièce à une température au moins égale à 800°C dans un premier four dans un gaz porteur neutre enrichi par du carbone jusqu'à ce que la couche enrichie par du carbone 20 mesure la profondeur requise, puis à transférer la pièce dans un second four ayant une danosphère constituée par un gaz porteur neutre enrichi par de l'ammoniac anhydre, celui-ci constituant au moins 20# du mélange gazeux, à une température comprise entre 730°C et 750°G, ensuite à maintenir la pièce dans le second 25 four à cette température et dans ce gaz enrichi par de l'ammoniac jusqu'à ce que la couche résistant à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, enfin à refroidir la pièce» Suivant une autre particularité encore, dans le procédé, la pièce est soumise à un refroidissement "brutal ou rapide» Dans 30 l'hypothèse ou la masse ferreuse a une teneur en carbone supérieure à l'eutectoïde, la pièce est de préférence refroidie rapidement depuis la température la plus basse à laquelle le fer se trouve au moins partiellement à l'état austénitique» Suivant un autre aspect, l'invention est matérialisée 35 dans une pièce ou un objet fabriqué par le sus-dit procédé quelle que soit sa réalisation» Suivant un autre aspect encore, l'invention est matérialisée dans une matière à base de fer contenant au moins 0,06^ de carbone par le procédé susdit consistant à chauffer la masse ferreuse à une température supérieure à la température de tran- 6903816 5 2002115 sition à laquelle le fer devient au moins partiellement austéni— tique dans un gaz porteur neutre contenant de l'hydrogène naissant, puis à maintenir le ger au-dessus de la température de transition et dans ce gaz jusqu'à ce que l'hydrogène naissant se soit diffusé ^ intégralement à travers le fer, enfin à refroidir celui-ci. l'invention est plus complètement décrite ci-après, simplement à titre d'exemple d'ailleurs, en regard du dessin schématique annexé dans lequel:- La fige 1 est une vue d'une section polie attaquée à •jq l'acide avec coupe sensiblement normale à la surface d'une pièce en acier, avec un grossissement linéaire de X 250. la fig. 2 est un agrandissement d'une partie de la figo 1 selon un grossissement linéaire égal à X 1000„ la pièce représentée dans ces deux figures est constituée 15 par de l'acier du type SAE 8620 contenant approximativement 0,20# de carbone, la surface 10 de cette pièce est limitée par une couche compoundée ayant une grande résistance à l'usure par friction s'étendant de 10 à 11 et formée par une matière riche en hydrogène et contenant du fer et du carbone sous une forme non—identifiée. 20 Au-dessous de la couche compoundée 10 à 11 se trouve une couche U à 12 riche en azote formée d'austénite mélangée à du carbure de fer. Au-dessous de la couche 11 à 12 riche en azote se trouve une couche riche en carbone formée de martensite dont la teneur en carbone a une valeur maximum approximativement égale à 0,90 # et 25 va en diminuant au far et à mesure qu'augmente la distance à partir de la surface de la pièce. Un premier procédé de production de la pièce représentée dans ces deux figures consiste à la chauffer dans un four chauffé par exemple par du gaz, du mazout ou de l'électricité et renfermant 30 nne atmosphère de composition contrôlée ou réglée, l'atmosphère initiale est é-tudiée de manière à contenir un gaz riche en carbone mélangé à un gaz porteur qui est neutre par rapport à l'acier, et la pièce est chauffée à une température adéquate pendant un temps suffisant pour permettre au carbone de pénétrer dans l'acier 35 jusqu'à la profondeur requise, la température la plus basse pour la mise en pratique de ce procédé est égale à 800°C. la température régnant dans le four est alors réduite à 730—7509C tandis que le potentiel de carbone de l'atmosphère à composition contrôlée est réduit de manière à éviter un dépôt de 6903816 6 7002115 carbon» solide sur la pièce. A 730—750°G, le potentiel de carbone dans cette atmosphère à composition contrôlée est réduit à une valeur pour laquelle elle est neutre par rapport à la surface, et le gaz porteur contenu, dans cette atmosphère est enrichi à cj l'aide d'ammoniac anhydre qui doit former entre 20#; et 100# de l'atmosphère, de préférence approximativement 40#. Moins de 20# doç.-ne,' en effet, des résultats inférieurs tandis que plus de 50# tend à ne plus être économique. L'ammoniac se dissocie en hydrogène et azote atomique eu naissant. Une certaine proportion de l'azote •jO naissant se diffuse dans la surface 10 de la pièce. Le chauffage à cette température est poursuivi jusqu'à ce qu'une profondeur suffisante de la couche compoundée 10—11 se soit formée. La pièce est ensuite rapidement refroidie dans l'huile pour durcis ou tremper la couche enrichie par du c arbone qui se trouve au-dessous •15 de la ligne 12 tout en laissant l'acier relativement inaltéré au-dessous de la couche enrichie en carbone à l'état tenace et non-cassante La couche enrichie par du carbone sert de couche de support robuste pour supporter, comme son nom l'indique, la couche 10—11 résistante à l'usure par friction. 20 Pour certaines applications, il peut être désirable de réduire au minimum la couche 11—12 puisqu'elle contient de l'austénite et du carbure de fer de nature abrasive, ce qui peut être un inconvénient si la couche 10—11 résistante à l'usure par 25 friction vient à être enlevéeD ^a couche 11—12 se produit si l'acier a une teneur en carbone supérieure au point euteotoïde. La couche 11—12 peut être réduite au min-irmiin en maintenant la teneur en carbone de l'acier ou la couche enrichie par du carbone à l'eutectoïde ou au-dessous de l'eutectoïdeo 30 Suivant une seconde réalisation possible du procédé de production de la pièce représentée dans les deux figures dont il vient d'être parlé, si la couche enrichie par du carbone s'est déjà formée, la pièce est réchauffée dans un gaz porteur neutre dans un four à atmosphère contrôlée à orne température telle que 35 l'acier qui se trouve dans la couche enrichie par du carbone soit au moins partiellement austénitique• La température est stabilisée à 730—750°G, et l'atmosphère enrichie par 40# environ d'ammoniac anhydre après quoi on applique le procédé à partir du point correspondant décrit dans le premier mode de réalisation du procédé» 6903816 7 :.002115 Suivant un autre mode de réalisation du procédé de production de la pièce représentée dans les dôux figures en question, la couche enrichie par du carbone se forme, comme dans le premier mode de réalisation, quand on la chauffe à une température min-iTTmm ^ de 800° G dans un premier four à atmosphère contrôlée. Quand la couche enrichi# par du carbone s'est formée, la pièce est transférée dans un second four à atmosphère contrôlée sous une température de 730«~750°C renfermant une atmosphère neutre enrichie par 40$ d'ammoniac anhydre, puis l'opération est poursuivie comme jq décrit à partir du point correspondant de la première réalisation du procédé» Pour certaines applications, il peut s'avérer inutile de former la robuste couche enrichie par du carbone au-dessous de la ligne 12 pour supporter la couche 10-11 résistante à l'usure •jcj par friction# En pareils cas, un procédé tel que celui décrit suivant le second mode de réalisation sus-indiqué peut être rationnellement utilisé sauf que le stade de préformation de la couche enrichi* par du carbone est supprimé et que le refroidissement final rapide peut ne pas être nécessaire» 20 I"3- température de 730—750°G est choisie de telle sorte que si la matière contenue dans la couche enrichie par du carbone est présente, elle se trouve au moins partiellement à l'état austénitique et soit donc durci* lors du refroidissement rapide. De même, quelle que soit la teneur en carbone, à des températures 25 sensiblement inférieures à 730- 30 Pour que le procédé sus-décrit soit capable de former la couche résistant à l'usure par friction, il faut prévoir une teneur en carbone adéquate dans l'acier, au moins dans la couche surfaciale qui ne soit pas inférieure à 0,08$ de carbone. Si la matière a une teneur en silicium élevée, des précautions spéciales 35 doivent être prises pour assurer le succès du procédé, notamment par utilisation d'azote pur comme gaz porteur. En effet, le silicium va se trouver associé avec toute quantité d'oxygène même par dissociation de l'oxyde de carbone qui peut être présent dans l'atmosphère contrôlée et va Armer une couche surfaciale de silice 40 qui va s'opposer à la diffusion de l'azote au sein du métal de la 6903816 8 2002115 pièce. On a supposé le procédé appliqué à du fer contenant du carbone pouvant être chauffé jusqu'à l'état austénitique gares carburation pour donner les aciers suivants :- SAE... 8620 SAE... 4620 BS... • 970 En 362 BS.... 970 En 35A BS.... 970 En 32B et sans carburation aux suivants BS.... 970 En 1A BS. .. 970 En8 BS.... 970 En 2 BS. .. 970 En 9 BS.... 970 En 3 BS. .. 970 En 15 BS.... 970 En 4 BS. .. 970 En 18 BS.... 970 En 5 BS. .. 970 Jn 42 BS.... 970 En 6 BS. .. 970 En 44 Pour l'établissement l'un élément d'engrenage à denture en biais constitué par de l'acier SAE 8620, le procédé à utiliser suivant le premier mode de réalisation consiste à agir de la manière 20 suivante Dans le gaz enrichi par du carbone, la carburation s'effectue à une température de 925°0 pendant deux heures et demie. Dans un gaz neutre, le carbone se diffuse au sein de l'acier à une température de 830°C pendant une heure et demieo 25 Le four est refroidie à 740°0 en line heure. Le gaz en richi par de l'azote est fourni sous la forme de 30% d'ammoniac à 740°C jusqu'à ce que la couche 10-11 résistant à l'usure par friction se soit formée sur la profondeur requise, ce qui demande de vingt à trente minutes. L'ébauche d'élément d'engrenage est 3® refroidie rapidement dans l'huile. On envisage également ici la fabrication de la matière constitutive de la couche résistant à l'usure par friction compoundée riche en azote et à base de fer et de carbcne , par exemple grâce à l'application du procédé à du fer sous la forme divisée frit— tée ou la forme de plaque mince ou de ruban ou de feuillard. Les modalités de mise en oeuvre du procédé, quelle que soit sa réalisation, peuvent être modifiées, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. 6903816 9 :.002115 REVENDICATIONS 1* Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction une couche surfaciale (10 à 11) d,une pièce constituée par du fer dont au moins une couche limitée par la surface contient un mini— 5 mum de 0,09$ de carbone consistant, à titre caractéristique, à maintenir la pièce à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu dans la couche devient au moins partiellement austénitique, dans un gaz porteur neutre mélangé avec de l'azote naissant jusqu'à ce que cet azote naissant jq se soit diffusé dans la masse de fer pour former une couche sur-faciale résistant à l'usure par friction ayant l'épaisseur requise, puis à refroidir la pièces 2. Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction une couche surfaciale suivant la revendication 1, caractérisé en 15 outre en ce qu'on maintient la pièce à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu dans la couche devient au moins partiellement austénitique, dans le gaz porteur neutre mélangé à de l'ammoniac anhydre, celui-ci constituant au moins 20$ du mélange gazeux, jusqu'à ce que l'azote 20 naissant provenant de l'ammoniac se soit diffusé au sein de la masse du fer pour former la couche surfaciale résistante à l'usure par friction ayant l'épaisseur requise, enfin à refroidir la pièce. 3. Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction 25 une oouche surfaciale suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en outre en ce qu'on chauffe la pièce dans le gaz porteur neutre jusqu'à une température comprise entre 730°C et 750°G, puis on enrichit le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui^ei constitue au moins 20$ du mélange gaznx, après 20 quoi on maintient la température de la pièce à tme valeur comprise entre 730°C et 750°G dans cette atmosphère riche en ammoniac jusqu'à ce que la couche surfaciale résistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, puis on refroidit la pièce» 4. Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction 35 une couche surfaciale d'une pièce suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, et dans l'hypothèse où une couche s'irfaciale enrichie par du carbone s'est formée, la pièce ayant été ..'refroidie caractérisé en outre en ce qu'on réchauffe la pièce dans le gaz 6903816 10 2002115 porteur neutre jusqu'à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu dans la couche enrichie par du carbone devient au moins partiellement austénitique, puis on enrichit le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que 5 celui-ci constitue au moins 20% du mélange gazeux, ensuite on maintient la température de la pièce dans le gaz riche en ammoniac au-dessus de cette température de transition jusqu'à ce que la couche résistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, enfin on refroidit la pièce. 10 5» Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction la couche surfaciale d'une pièce suivant l'une quelconque des revendications précédentes et dans l'hypothèse où une couche surfaciale enrichie par du carbone s'est formée et où la pièce a été ;'refroidie, caractérisé en outre en ce qu'on réchauffe la 15 pièce dans le gaz porteur neutre jusqu'à une température comprise entre 730°C et 750°C, puis on enrichit le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui-ci constitue au moins 20% du mélange gazeux, ensuite on maintient la température de la pièce entre 730°G et 750°C dans ce gaz riche en ammoniac jusqu'à ce que la 20 couche résistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, après quoi on refroidit la pièce» 6» Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction la couche surfaciale d'une pSèce suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en outre en ce 25 qu'on forme tout d'abord une couche porteuse enrichie par du car* bone pour la couche surfaciale résistante à l'usure par friction en chauffant la pièce dans un environnement riche en carbone jusqu'à ce que le carbone soit diffusé dans la pièce à partir de la surface sur une distance supérieure à l'épaisseur de la couche 30 surfaciale requise résistante à l'usure par friction, 7. Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction la couche surfaciale d'une pièce suivant la revendication 6, caractérisé en outre en ce qu'on maintient la pièce dans le gaz porteur neutre enrichi par du carbone à une température 35 telle et pendant un temps suffisant pour permettre au carbone de s'y diffuser à partir de la surface de cette pièce sur une distance supérieure à l'épaisseur de la couche requise résistante à l'usure par friction, après quoi on réduit le potentiel de carbone du gaz porteur sensiblement jusqu'à une valeur à laquelle 40 il soit neutre par rapport à la surface, puis on enrichit ultérieu 6903816 ii 2002115 rement le gaz porteur à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui—ci constitue au moins 20% du mélange gazeux, et on maintient la pièce dans ce mélange gazeux à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu 5 dans la couche contenant du carbone de vient au moins partiellement austénitique jusqu'à ce que l'azote provenant de 1®ammoniac se soit diffusé dans la masse de fer pour former une couche surfaciale résistante à l*usure par friction ayant l'épaisseur requise, enfin on refroidit la pièce» 10 8o Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction la couche surfaciale d'une pièce suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en outre en ce qu'on chauffe la pièce dans un gaz . riche en carbone jusqu'à une température au moins égale à 800°G pendant un temps suffisant pour permettre au carbone de pénétrer 15 dans l'acier jusqu'à la profondeur requise, ensuite on réduit la température de la pièce à 730°C à 750°G tout en réduisant le potentiel de carbone du gaz sensiblement jusqu'à une valeur à laquelle il soit neutre par rapport à la surface, puis on enrichit le gaz à l'aide d'ammoniac anhydre jusqu'à ce que celui-ci 20 constitue au moins 20% du mélange gazeux, on continue à chauffer la pièce à une température comprise entre 730°G et 750°0 dans ce gaz riche en ammoniac jusqu'à ce que la couche surfacial* résistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, enfin on refroidit la pièce» 25 9« Procédé pour rendre résistante à l'usure par fric tion la couche surfacial* d'une pièce suivant la revendication 6, caractérisé en outre en ce qu'on forme la couche enrichie par du carbone en maintenant la pièce dans tua gaz porteur neutre enrichi par du carbone dans un premier four à une température 30 telle et pendant un temps suffisant pour permettre au carbone de se diffuser dans la pièce à partir de sa surface sur une distance supérieure à l'épaisseur de la couche requise résistante à l'usure par friction, pué on transfère la pièce dans un second four ayant une atmosphère constituée par un gaz porteur neutre 35 enrichi par de l'ammoniac anhydre, celui-ci constituant au minimum 20% du mélange gazeux, et on maintient la pièce à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer contenu dans la couche enrichie par du carbone se trouve au moins partiellement dans la phase austénitique jusqu'à ce que -la couche résistante à l'usure par friction ait l'épaisseur requise, 6903816 12 2002115 le transfert depuis le premier four jBqu'au second four étant effectué sans refroidir délibérément la pièce au-dessous de la température du second four, enfin on refroidit la pièce. 10» Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction ^ la couche surfaciale d'une pièce suivant la revendication 9» caractérisé en outre en ce qu'on ferme la couche enrichie par du carbone en chauffant la pièce à une température au moins égale à 800°G dans un premier four dans un gaz porteur neutre enrichi par du carbone jusqu'à ce que la couche enrichie par du carbone ait la profondeur 10 requise, puis on transfère la pièce dans un second four à atmosphère constituée par un gaz porteur neutre enrichi par de l'ammoniac anhydre, celui-ci constituant au moins 20fo du mélange gazeux, à une température comprise entre 730°C et 750°C, ensuite on maintient la pièce dans le second four à cette température et dans 15 ce gaz enrichi par de l'ammoniac jusqu'à ce que la couche résistant te à l'usure par friction ait l'épaisseur requise,enfin on refroidit la pièce» 11. Procédé pour rendre résistante à l'usure par frictios. la couche surfaciale d'une pièce ou d'un objet suivant l'une quel- 20 conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que cette pièce ou cet objet est soumis à un refroidissement rapide. 12. Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction la couche surfaciale d'une pièce ou d'un objet suivant la revendication 11, caractérisé en ce que let refroidissement de cet objet 25 ou de cette pièce est effectué dans l'huile» 13» Procédé pour rendre résistante à l'usure par friction la couche surfaciale d'une pièce suivant la revendication 11 ou 12 et dans l'hypothèse où le fer a une teneur en carbone supérieure à l'eutectoïde, caractérisé en outre en ce que la pièce est refroi— 30 die rapidement depuis la température la plus basse à laquelle le fer se trouve entièrement à l'état austénitique» 14» Objet ou pièce fabriqué par application du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes» 15» Matière constituée par du fer, contenant au moins 0,08$ 35 de carbone par le procédé consistant à chauffer le fer à une température supérieure à la température de transition à laquelle le fer devient au moins partiellement austénitique, dans un gaz porteur neutre contenant de l'azote naissant, puis à maintenir le fer au— desus de la température de transition et dans ce gaz jusqu'à ce 6903816 i3 2002115 que cet azote naissant se soit diffusé intégralement à travers la masse de fer, enfin à refroidir celle-ci»