Brevet FR2649723A1 — publié le 19910118

La présente invention concerne la métallur- gie et a notamment pour objet un procédé de traite- ment thermochimique de pièces, les revêtements par diffusion obtenus par ce procédé et l'installation o5 pour le réaliser. L'invention peut être utilisée dans les constructions mécaniques pour l'obtention de revête- ments de protection contre l'usure et la corrosion des pièces en alliages à base de fer ou d'aluminium, par exemple, dans l'industrie automobile, des élé- ments de moteurs et des boites de transmission tra- vaillant dans des conditions tellesqu'elles subissent une usure et une détérioration par usure et corrosion.. Actuellement ce sont les procédés de cémen- tation de la surface des pièces par du carbone et de l'azote dans une atmosphère gazeuse qui sont les plus répandus comme étant plus économiques que les procé- dés de cémentation aux bains de sels contenant des cyanures. Ces procédés permettent de recouvrir la sur- face des pièces de revêtements par diffusion composés de la phase carbonitrure caractérisés par une haute résistance à l'usure mais une résistance insuffisante à la corrosion. On connaît un procédé de traitement thermo- chimique de pièces (GB, A, 2 138 028) comprenant un traitement thermique de pièces en alliage à base de fer dans une atmosphère de gaz catalytique (exogaz ou endogaz, azote) exothermique et de l'ammoniac à une température de 550 à 800 C, pour former à leur surface une structure constituée par la phase carbo- nitrure, suivi d'un nouveau traitement thermique de courte durée dans une émulsion eau-huile sous atmo- sphère oxydante (jusqu'à 60 s). Ce nouveau réchauffa- ge rapide et le refroidissement ont pour effet que le carbonitrure de la structure carbonitrure jusqu'à 1 um d'épaisseur se dissocie et le fer s'oxyde en Fe304. Pour la réalisation de ce procédé, on pro- pose une installation comprenant, disposés dans le sens de déroulement des opérations et reliés entre eux par un système de transport, un four de traitement thermique des pièces, une chambre d'oxy- dation et une chambre de-refroidissement. A la sur- face des pièces ainsi traitées, il se forme un re- vêtement par diffusion comprenant deux constituants de structure dont le premier à partir de la surface est une structure non poreuse en Fe304 et le second est en carbonitrure de fer du type Fe2 3(NC), le rapport massique entre ces constituants étant de 1:24 respectivement. Le revêtement ainsi composé est d'une faible résistance à l'usure et à la corro- sion du fait de la faible épaisseur du premier cons- tituant de structure. Il est impossible de régler l'épaisseur de ce constituant dans les conditions du procédé en question qui se caractérise en outre par un faible rendement. On connaît un procédé de traitement ther- mochimique de pièces (DE, B, 3 225 686) en alliage à base de fer comprenant un traitement thermique des pièces sous atmosphère azotée à une température de 680 C maximum, 600 à 680 C de préférence, le polissa- ge et le maintien des pièces dans un milieu de vapeur d'eau à une température de 400 à 680 C, ce qui permet de transformer directement l'austénite contenant de l'azote en bainite. En tant qu'atmosphère azotée, on utilise un mélange gazeux contenant de 40 à 70 % en poids d'ammoniac. Le revêtement par diffusion formé à la surface des pièces se compose de trois constitu- ants de structure: la première à partir de la surfa- ce est une structure non poreuse en Fe304; la deu- xième, une structure en phase carbonitrure du type Fe2_3(NC) et la troisième, une structure bainitique. L'opération de polissage améliore la résistance à l'usure du revêtement ainsi obtenu qui se caractéri- se cependant par une faible résistance à la corro- sion à cause de la faible épaisseur du premier cons- tituant. En outre, le réchauffage répété provoque la déformation des pièces et, par conséquent, en di- minue la résistance à la fatigue. On s'est donc proposé de créer un procédé de traitement thermochimique de pièces qui se carac- tériserait, arâce à une mise en oeuvre technologique adéquate, par une haute efficacité technologique avec des dépenses minimales sous forme de travail et d'énergie, d'obtenir par ce procédé des revêtements par diffusion d'une nouvelle structure pour des piè- ces en alliages à base de fer ou d'aluminium, en vue de communiquer aux pièces traitées un ensemble de propriétés physiques et mécaniques élevées et de créer également une installation pour réaliser ce procédé qui, grâce à un arrangement adéquat de ses éléments, se caractériserait par un rendement élevé et une haute sécurité de fonctionnement, tout en as- surant la stabilité de la qualité des revêtements des pièces traitées. Ce problème est résolu grâce à un procédé de traitement thermochimique de pièces comprenant un traitement thermique des pièces dans une atmo- sphère d'azote à une température ne dépassant pas 680 C, leur maintien sous atmosphère oxydante à la température indiquée et leur refroidissement. dans lequel,selon l'invention, on effectue le traitement ther- mique jusqu'à la formation à la surface des pièces d'une structure constituée par une phase carboni- trure ou oxynitrure d'une épaisseur d'au moins 5 Pm, après quoi, avant le maintien sous atmosphère oxy- dante, on forme à la surface des pièces une structu- re finement poreuse qui est imprégnée, après refroi- dissement, d'une huile contenant de 0,5 à 10,0 % en poids de soufre. Le procédé selon l'invention permet d'ob- tenir à la surface des pièces des revêtements par diffusion d'une structure autre que celle des revê- tements connus qui leur assure des paramètres élevés de résistance à l'usure, à la corrosion et à la fa- tigue. Ce procédé se caractérise, en outre, par une haute efficacité technologique et par de faibles dépenses sous forme de travail et d'énergie grâce à la suppression des réchauffages répétés des pièces qui provoquent des déformations et exigent des opé- rations mécaniques intermédiaires telles que finis- sage ou polissage. Il est préférable de former la structure poreuse à la surface des pièces par leur maintien isotherme à une température de 400 à 500 C sous une atmosphère protectrice telle que l'azote ou l'azote et l'ammoniac ayant un rapport massique de ,0-99,9: 0,1-10,0. Dans de telles conditions, il sera facile de régler la porosité et l'épaisseur de la structure poreuse obtenue. Pour obtenir le constituant de structure en phase carbonitrure d'une épaisseur optimale, il est préférable d'effectuer le traitement thermique à une température de 570 à 680 C pendant 2 à 5 heu- res. Lorsqu'il faut obtenir le constituant de structure en phase oxynitrure, il est recommandé de maintenir la température de traitement thermique entre 450 et 570 C pendant 2 à 5 heures. Il est préférable, pour obtenir la vitesse maximale de formation de la phase carbonitrure ou oxynitrure, d'effectuer le traitement thermique dans une atmo- sphère d'azote composée de 1'endogaz et d'ammoniac ayant un rapport massique de 30-50:50-70 respecti- vement. Pour réaliser le processus d'oxydation au régime optimal, il est désirable de maintenir les pièces dans une atmosphère oxydante contenant de l'oxygène, de l'azote et de l'ammoniac dans. les proportions suivantes (% en poids): 0,2 à 22,0 d'oxygène, 0,05 à 3,0 d'ammoniac et jusqu'à c0 100 d'azote. Pour remplir de manière efficace avec de l'huile contenant 0,5 à 10 % en poids de soufre, la structure poreuse formée à la surface des pièces on les soumet au revenu dans ladite huile à une température de 120 à 140 C pendant 20 à 40 minutes. Pour accélérer le processus de traitement thermique, il est souhaitable de maintenir préalablement les pièces à une température de 350 à 400 C pour obte- nir une oxydation superficielle partielle des piè- ces. Le problème est également résolu grâce au fait qu'on propose des revêtements par diffusion de deux types. Le revêtement par diffusion obtenu se- lon l'invention à la surface des pièces en- alliages à base d'aluminium se compose de structures cristal- lines de A 1203 et d'une phase oxynitrure du type (AlMe)2 3(NO), o Me est le métal, et leg structures de ces phases sont remplies à leur interface d'une huile contenant 0,5 à 10,0 % en poids de soufre. Le revêtement par diffusion obtenu par le procédé se- lon l'invention a la surface des pièces en alliare à base de fer comprend trois constituants de struc- ture dont le deuxième à partir de sa surface a une structure non poreuse constituée par la phase car- bonitrure du type Fe2_3 (NC) et le troisième, une structure bainitique. Selon l'invention, le premier constituant du revêtement à partir de sa surface a une structure finement poreuse composée essentielle- ment de Fe304 dont les pores sont remplies d'une huile contenant 0,5 à 10 % en poids de soufre, et le rapport entre les épaisseurs du premier et du deuxième constituants est de 1:2-10. Les revêtements par diffusion de structure et composition identiques permettent: - d'augmenter la résistance à la fatigue de %, tout en diminuant le poids des pièces et en économisant les métaux ferreux; - d'améliorer nettement l'indice de résistance à la corrosion qui devient supérieur à celui des re- vêtements galvaniques (nickelage chimique, chromage dur) et de fabriquer certaines pièces en acier à bas carbone au lieu des aciers inoxydables; d'améliorer l'indice de résistance à l'usure et de supprimer, par exemple, les coussinets coûteux en bronze ou laiton dans les paliers lisses. L'invention a également pour objet une installation pour réaliser le procédé ci-dessus dé- fini comprenant, disposés dans l'ordre de déroule- ment des opérations et reliés entre eux par un sys- tème de transport, un four de traitement thermique des pièces, une chambre d'oxydation et une chambre de refroidissement, et dans laquelle selon l'inven- tion une chambre de maintien isotherme est placée entre ledit four et la chambre d'oxydation sur le parcours de déplacement des pièces, et communique de manière étanche avec eux, et une chambre de re- venu des pièces est prévue après la chambre de re- froidissement. L'installation ainsi réalisée permet d'assurer au procédé un cycle technologique fermé et la stabilité de la qualité des revêtements par diffusion formés à la surface des pièces traitées. L'efficacité de l'installation atteint 96 %. Pour améliorer le rendement de l'installation, une chambre de maintien thermique des pièces est pla- cée avant le four de traitement thermique. L'invention sera mieux comprise à la lec- ture de la description qui va suivre, d'un exemple non limitatif de sa réalisation, en se référant au dessin non limitatif annexé qui représente schéma- tiquement l'installation pour la réalisation du procédé selon l'invention, vue de dessus avec coupe partielle. L'installation pour réaliser le procédé selon l'invention (voir dessin) comprend, disposés dans l'ordre de déroulement des opérations, un mé- canisme 1 de chargement des pièces dans les cuvet- tes 2, un dispositif 3 de lavage des pièces, une chambre 4 de maintien thermique préliminaire des pièces, un tambour de transferts 5, un four 6 de traitement thermique des pièces doté d'une ouver- ture de défournement des pièces avec une porte 8 et à laquelle est raccordée de manière étanche l'entrée de la chambre 9 de maintien isotherme des pièces. La chambre 9 est suivie de la chambre d'oxydation 12 placée dans la même enceinte 10, séparée par une porte 11 et dotée de la porte 13 de sortie. Le four 6 et les chambres 4, 9, 12 sont recouverts de revêtement réfractaire 14, rendus étanches (sauf la chambre 4) et équipés de réchauf- feurs (non représentés sur le dessin). La chambre 12 est suivie de la chambre de refroidissement 15. Les cuvettes sont déplacées à l'aide de mécanismes de déplacement: de poussoirs 16 et d'un transpor- teur à bande 17. Le four 6 et les chambres 9, 12 sont dotés de tubulures 18, 19, 20 destinées res- pectivement à l'amenée de l'atmosphère contenant de l'azote, de l'atmosphère protectrice et de l'atmo- sphère oxydante. La chambre 15 est suivie de la chambre 21 de revenu des pièces et du mécanisme 22 de déchargement des cuvettes 2. L'installation est équipée d'un système de commande et comprend un équipement électromécanique et énergétique appro- prié (non représentés sur le dessin). On donne ci- après la description du principe de fonctionnement de l'installation et des caractéristiques du procé- dé selon l'invention. Les pièces à soumettre au traitement ther- mochimique sont placées par le mécanisme 1 sur les cuvettes 2 et amenées par le transporteur 17 dans le dispositif de lavage 3. Elles sont ensuite ame- nées par le même transporteur 17 vers la chambre 4 pour le préchauffage et l'oxydation à l'air à une température de 350 à 400 C en vue de préparation de la surface des pièces pour la saturation ultérieure. Cette opération n'est pas obligatoire, son seul but étant d'améliorer le rendement du procédé. Depuis la chambre 4, les cuvettes 2 portant les pièces sont déplacées par le transporteur 17 vers le tambour 5 d'o elles sont introduites par le poussoir 16 dans le four 6 de traitement thermique dans lequel la tu- bulure 18 amène une atmosphère contenant de l'azote composée de préférence d'endogaz et d'ammoniac avec leur rapport massique de 30-50:50respectivement, bien qu'on puisse utiliser également l'endogaz et l'azote. Les pièces en alliages à base de fer sont traitées thermiquement à une température de 570 à 680 C pendant 2 à 5 heures, pour obtenir à leur sur- face deux constituants de structure: une structure non poreuse en phase carbonitrure du type Fe2_3(NC) et une structure d'austénite contenant de l'azote. Le traitement dure jusqu'à la formation du consti- tuant de structure en phase carbonitrure d'une épais- seur d'au moins 5 pm, 10 Fm de préférence. Les pièces en alliages à base d'aluminium sont traitées thermi- quement de préférence à une température de 450 à 570 C pendant 2 à 5 heurs pour former un constituant de structure en phase oxynitrure de préférence et d'une épaisseur d'au moins 5 ipm. Apres le four 6 la cuvette 2 portant les pièces est transférée par le poussoir 16 et le transporteur 17 dans la chambre 9 de maintien isotherme à travers l'ouverture 7 avec la porte 8 ouverte. Les portes 8 et 11 étant fermées, la chambre 9 complètement étanchéifiée est remplie d'un milieu protecteur composé de préférence d'azote et d'ammoniac avec un rapport massique de 90,0-99,0: 0,1-10,0 respectivement, ou d'azote seul. Le main- tien isotherme des pièces est effectué à une tempéra- ture de 400 à 500 C jusqu'à l'obtention d'une struc- ture finement poreuse. La formation de cette structu- re à la surface des pièces en alliages à base de fer s'opère toutefois d'une autre manière qu'à la surface des pièces en alliages à base d'aluminium. Dans le premier cas, il se produit une dissociation des car- bonitrures, la formation d'azote moléculaire et son élimination de la phase. I1 se forme un constituant de structure (le premier) disposé au-dessus du cons- tituant de structure (du deuxième) en phases carbo- nitrure, et présentant une structure poreuse dont les pores sont distribuées de manière uniforme sui- vant son épaisseur. Le rapport du premier et du deuxième constituants de structure est de 1:2-10. On peut faire varier la porosité du premier consti- tuant de structure, en modifiant la composition de l'atmosphère protectrice. Un degré de porosité va- riable est nécessaire pour obtenir des propriétés optimales de la surface en fonction des conditions d'utilisation des pièces (par exemple, une porosité plus développée améliore les propriétés tribologi- ques de la surface; une porosité moins développée améliore la résistance à la corrosion). Une teneur de moins de 10 % en poids d'ammoniac de l'atmosphè- re protectrice permet de régler le développement de la porosité du premier constituant de structure. Pendant le traitement des pièces en alliages à base d'aluminium, il se produit une augmentation de l'épaisseur de la structure oxynitrure et la forma- tion d'une structure cristalline peu compacte du type oxydes d'aluminium et il se forme à l'interfa- ce des structures de ces phases des défauts sous forme de pores fines. Une fois le maintien isother- me terminé, les cuvettes 2 portant les pièces sont amené-es par le poussoir 16 et le transporteur 17 dans la chambre d'oxydation 12 avec la porte 11 ou- verte. Les portes 11 et 13 ferment respectivement l'entrée et la sortie de la chambre 12 qui reçoit par la tubulure 20 une atmosphère oxydante composée d'un mélange d'azote, d'oxygène et d'ammoniac dans une proportion (% en poids) de 0,2 à 22,0 d'oxygène, 0,05 à 3,0 d'ammoniac et jusqu'à 100 d'azote. Le processus d'oxydation se déroule à la température correspondant à la température de trai- -tement thermique. Pour les pièces en alliages à ba- se de fer, on maintient une température de 570 à 680 C. Le fer contenu dans le premier constituant de structure finement poreux s'oxyde alors en Fe304, c'est-à-dire qu'il se produit une sorte de plaquage de la surface des pores par une peau d'oxyde carac- térisée par de faibles contraintes internes et non sujette au criquage. Cela permet d'améliorer nette- ment la résistance à la corrosion. 1i L'oxydation des pièces en alliages à base d'aluminium est effectuée à une température de 450 à 570 C. Il se produit alors la formation définiti- ve du revêtement de diffusion composé de structures cristallines de A1203 et d'une phase oxynitrure du 2 3 type (AlMe)2-3(NO). Une fois l'oxydation terminée, la porte 13 est ouverte et les cuvettes 2 portant les pièces sont amenées par le poussoir 16 dans la chambre de refroidissement 15, o les pièces subis- sent un refroidissement brusque par de l'eau ou par un mélange air-eau. A la surface des pièces en al- liages à base de fer, la structure austénitique du troisième constituant de structure se transforme en bainite. Le transporteur 17 déplace ensuite les pièces vers la chambre 21 pour le revenu des pièces effectué de préférence à une température de 120 à C pendant 20 à 40 minutes dans une huile conte- nant 0,5 à 10 % en poids de soufre. A ce stade, il se produit la formation définitive des revêtements par diffusion à la sur- face des pièces en alliages à base de fer ou d'alu- minium. Les pores sont remplies par ladite huile et le soufre déposé à la surface des pores amélio- re nettement la résistance à l'usure des pièces dans les conditions de frottement sec ou demi sec. Apres la chambre 21, le transporteur 17,-déplace les cuvettes 2 avec les pièces vers le mécanisme 22 de déchargement. Le cycle de traitement thermo- chimique se répète. Les revêtements par diffusion obtenus à la surface des pièces en alliages à base d'alu:- nium se composent de structures cristallines de A1203 et de la phase oxynitrure du type (AlMe)2_3 (NO) o Me est le métal et les structures de ces phases sont remplies à leur interface de l'huile contenant 0,5 à 10 % en poids de soufre. Les revêtements par diffusion obtenus à la surface des pièces en alliages à base de fer se composent de trois constituants de structure dont le premier à partir de leur surface présente une structure finement poreuse, en Fe304 essen- tiellement, dont les pores sont renmplies d'huile contenant 0,5 à 10 % en poids de soufre; le deuxième constituant a une structure non poreuse constituée par la phase carbonitrure du type Fe2_3 (NC) de préférence et le troisième constituant a la structure de la bainite. Les revêtements par diffusion ainsi ob- tenus ont été soumis aux essais d'usure, d'aptitu- de au rodage, de corrosion et de fatigue. Les essais d'usure ont été effectués sui- vant la méthode d'estimation du pouvoir abrasif de la surface dans les conditions de frottement de glissement sous une charge de 5 kg. Chaque essai a duré (jusqu'à la formation d'un creux en lunule) pendant un temps tel que le disque de la machine fasse 30 000 tours. Dimensions du disque: diamètre 30 mm, épaisseur 2,4 mm. Vi- tesse de rotation du disque: 860 tr/mn. Refroidis- sement: par une solution de K2CrO3 à 0,5 % dans * l'eau distillée. Débit du liquide de refroidisse- ment: 0,8 litres/mn. On faisait sur chaque éprou- vette 5 creux en lunule. Les essais de corrosion ont été faits dans une chambre à brouillard salin, o une solu- tion saline (3 %) est pulvérisée pendant 1 minute toutes les 14 minutes. Le jet de cette solution sortant du pul- vérisateur est dirigé sous un angle de 45 par rap- port à la surface des pièces se trouvant à 200 mm de la buse; le contact direct de la solution non pulvérisée avec les pièces essayées a été exclu. Les essais ont été effectués à une tem- pérature de 24 à 26 C et la résistance à la cor- rosion a été estimée à partir du temps au bout du- quel il se formait des foyers de corrosion pouvant être détectés à l'oeil nu sous éclairage naturel. Les essais de fatigue et d'aptitude au rodage ont été faits suivant les méthodes connues. On donne ci-après des exemples de réali- sation du procédé selon l'invention pour différen- tes températures et durées de traitement, en ca- ractérisant les revêtements par diffusion obtenus par ce procédé à la surface des pièces en alliages à base de fer ou d'aluminium. EXEMPLE 1 Le piston d'un moteur en V, en alliage d'aluminium dégraissé dans le dispositif 3 par une solution alcaline pendant 10 minutes est soumis au traitement thermique dans le four 6. Le traitement se fait dans une atmosphère contenant de l'azote composée de 50 % en poids d'ammoniac et de 50 % en poids d'endogaz, à une température de 570 C pendant 4,5 heures pour former une structure constituée par une phase oxynitrure de 10 im d'épaisseur. Le piston ainsi traité est placé dans la chambre 9, o il subit un maintien isotherme sous une atmosphère protectrice se compo- sant de 0,1 % en poids d'ammoniac et de 99,9 % en poids d'azote, à la température de 5000C pendant 0,5 heure. Il se forme ainsi une structure cristal- line peu compacte du type oxyde d'aluminium et l'épaisseur de la structure d'oxynitrure augmente; il se forme alors dans les structures de ces phases à leur interface des défauts sous forme de fins po- res. Le piston est ensuite sorti de la chambre 9 et placé dans la chambre 12, o il est maintenu à la température de 570 C dans une atmosphère oxydante composée de 10,5 % en poids d'oxygène, 1,0 % en poids d'ammoniac et de 88,5 % en poids d'azote. Le piston subit ensuite un refroidissement brusque par de l'eau chaude à la température de 95 C par pro- jection dans la chambre 15, et un revenu dans la chambre 21 effectué à 120 C pendant 30 minutes dans une huile contenant 2,0 % en poids de soufre. Le revêtement par diffusion obtenu par ce procédé à la surface du piston se compose des structures cristallines de Al 203 et d'une phase oxynitrure du type (AlMe)2-3(NO), les structures de ces phases étant remplies à leur interface par de l'huile contenant 2 % en poids de soufre. L'épais- seur de ce revêtement est de 12 Fm. Les résultats des essais physiques et mé- caniques du piston doté du revêtement par diffusion par le procédé cidessus sont les suivants: résistance à l'usure, 10-3 mm 102 aptitude au rodage, heures 0,25. EXEMPLE 2 Un joint d'étanchéité de moteur, en allia- ge d'aluminium, dégraissé pendant 10 minutes par la solution alcaline dans le dispositif 3 est soumis au traitement thermique dans le four 6. Le traitement s'effectue sous une atmosphère contenant de l'azote constituée de 70 % en poids d'ammoniac et 30 % en poids d'endogaz, à 450 C pendant 2 heures jusqu'à l'obtention d'une structure oxynitrure de 5 pm d'épaisseur. Le joint ainsi traité est placé dans la chambre 9 pour maintien isotherme dans une atmosphè- re protectrice contenant 10 % en poids d'ammoniac et 90 % en poids d'azote, à la température de 400 C pendant 20 minutes. Il se produit une formation d'une structure cristalline peu compacte du type oxyde d'aluminium et une augmentation de l'épais- seur de.la structure oxynitrure et il se forme alors des défauts sous forme de pores fins à l'interface des structures de ces phases. Apres la chambre 9, le joint est placé dans la chambre 12, o il est maintenu dans une atmosphère oxy- dante contenant 0,2 % en poids d'oxygène, 0,05 % en poids d'ammoniac et 99,75 % en poids d'azote à la température de 450 C. Le refroidissement se fait comme dans l'exemple 1 et le revenu du joint est effectué à 130 C pendant 20 minutes dans l'hui- le contenant 3 % en poids de soufre. Le revêtement par diffusion ainsi obtenu à la surface du joint se compose de structures cristallines de A 1203 et d'une structure oxynitru- 2 3 re du type (AlMe) 23(NO); les structures de ces phases sont remplies à leur interface par de l'hui- le contenant 3 % en poids de soufre. L'épaisseur de ce revêtement est de 6 Fm. Les résultats des essais physiques et mé- caniques du joint ayant un revêtement par diffusion ainsi obtenu: résistance à l'usure, 10-3 mm 162 aptitude au rodage, heures 0,2. EXEMPLE 3 Un corps de pompe à eau en alliage d'alu- minium est soumis au traitement thermochimique com- me dans l'exemple 2, sauf que la durée de traite- ment est de 5 heures, qu'on utilise une atmosphère oxydante composée de 2, 0 % en poids d'oxygène, 2,0 % en poids d'ammoniac, 96 % en poids d'azote et que le revenu de la pompe s'effectue à la température de 140 C pendant 40 minutes dans l'huile contenant 8 % en poids de soufre. Le revêtement par diffu- sion obtenu à la surface de la pompe se compose de structures cristallines de A 1203 et d'une phase oxynitrure du type (AlMe) 23(NO) et les structures de ces phases sont remplies à leur interface par de l'huile contenant 8 % en poids de soufre. L'épaisseur de ce revêtement est de 9,6 tm. L'épaisseur de la structure oxynitrure se formant pendant le traitement thermique est de 8,5 pm. Les résultats des essais physiques et mécaniques de la pompe à eau ayant un revêtement ainsi obtenu: résistance à l'usure, 10-3 mn 141 aptitude au rodage, heures 0,2. EXEMPLE 4- Des aiguilles de pulvérisateur, des tiges, des goujons en alliage d'aluminium sont soumis au traitement thermochimique comme dans l'exemple 1, sauf que le maintien isotherme est effectué à la température de 400 C pendant 40 minutes et le trai- tement thermique, pendant 2 heures, qu'on utilise une atmosphère oxydante se composant de 0,75 % en poids d'oxygène, 0,5 % en poids d'ammoniac et 98,75 % en poids d'azote et que le revenu est ef- fectué à la température de 130 C pendant 20 minu- tes dans de l'huile contenant 5 % en poids de sou- fre. L'épaisseur de la structure d'oxynitrure for- mée par le traitement thermique est de 8,0 in. Le revêtement par diffusion obtenu à la surface des pièces se compose de structures cristallines de A2203 et d'une phase oxynitrure du type (AlMe) 23 (NO) et les structures de ces phases sont remplies à leur interface par de l'huile contenant 5 % en poids de soufre. L'énaisseur de ce revêtement est de 9,5. Les résultats des essais physiques et mécaniques des pièces traitées ayant un revêtement ainsi obtenu: résistance à l'usure, 10-3mm 127 aptitude au rodage, heures 0,25. EXEMPLE 5 Des cylindres de frein et des segments de compression en acier à bas carbone dégraissés dans le dispositif 3 par la solution alcaline pen- dant 15 minutes sont placés dans la chambre 4 pour préchauffage et oxydation à l'air à la température de 350 C. Les pièces arrivent ensuite dans le four 6, o elles subissent un traitement thermique sous une atmosphère d'azote constituée de 50 % en poids d'ammoniac et 50 % en poids d'endogaz à la tempéra- ture de 6500C pendant 5 heures, pour former une phase carbonitrure de 25 hm d'épaisseur et une structure d'austénite contenant de l'azote. Le maintien isotherme des pièces dans la chambre 9 s'effectue comme dans l'exemple 1. A la suite de ce traitement, il se forme une structure finement poreuse recouvrant la rp!ase carbonitrure. Le trai- tement se poursuit comme dans l'exemple 1, sauf que le maintien sous atmosphère oxydante s'effec- tue à la température de 650 C. Apres oxydation, la structure finement poreuse se compose essenti- lement de Fe304. Le refroidissement des pièces dans la chambre 15 et leur revenu dans la chambre 21 s'effectue comme dans l'exemple 1. Le revêtement par diffusion obtenu à la surface desdites pièces se compose de trois consti- tuants de structure: le premier: une structure poreuse essentiellement en Fe304 dont les pores sont remplies d'huile contenant 2 % en poids de soufre; le deuxième: une structure sans pores de la phase carbonitrure du type Fe2_3(NC) et le troisième: une structure de bainite formée à par- tir de la phase austénitique. Le revêtement par diffusion ainsi obtenu est de 400 m d'épaisseur dont 5 pm a le premier constituant et 20 Fn le deuxième. Les résultats des essais physiques et mé- caniques des pièces traitées ayant un revêtement par diffusion obtenu par ce procédé: résistance à l'usure, 10-3 mn 52 résistance à la corrosion, heures 108 aptitude au rodage, heures 0,60 résistance à la fatigue, MPa 1110. EXEMPLE 6 Des vis sans fin, des plateaux de frein en acier dégraisséesdans le dispositif 3 par la so- lution alcaline pendant 10 minutes sont placés dans la chambre de préchauffage et d'oxydation à l'air à la température de 400 C. Les pièces arrivent ensui- te dans le four 6, o elles sont soumises au traite- ment thermique sous l'atmosphère d'azote composée de 70 % en poids d'ammoniac et de 30 % en poids d'endogaz à la température de 570 C pendant 2 heu- res, pour former une phase carbonitrure de 6 pm d'épaisseur et d'une structure d'austénite contenant de l'azote. Apres cela le traitement des pièces se poursuit comme dans l'exemple 2, sauf que le main- tien sous atmosphère oxydante est effectué à la tem- pérature de 570 C. Après ce maintien isotherme, il se forme une structure poreuse recouvrant le consti- tuant de structure carbonitrure. Après l'oxydation, cette structure se compose essentiellement de Fe304. Le revêtement par diffusion ainsi obtenu à la surfa- ce des pièces est comme dans l'exemple 5, sauf que les pores du premier constituant de structure sont remplis d'huile contenant 3 % en poids de soufre. Le revêtement par diffusion est de 60 um d'épais- seur dont 2 pm sont constituéspar le premier consti- tuant et 6 An, par le deuxième. Les résultats des essais physiques et mé- caniques des pièces dotées du revêtement par diffu- sion obtenu par ce procédé: résistance à l'usure, 10-3 mm 87 résistance à la corrosion, heures 72- aptitude au rodage, heures 0,5 résistance à la fatigue, MPa 915. EXEMPLE 7 Des culbuteurs de soupape, des tiges d'amortisseur en acier dégraissés dans le disposi- tif 3 par la solution alcaline pendant 10 minutes sont placés dans le four 6, ii ils subissent le traitement thermique sous une atmosphère contenants l'azote se composant de 60 % en poids d'ammoniac et 40 % en poids d'endogaz, à la température de 600 C pendant 5 heures, pour former une phase car- bonitrure de 28 Pm d'épaisseur et une structure d'austénite contenant de l'azote. Après cela, le traitement se poursuit conmme dans les exemples 1 et 3, sauf que le maintien sous atmosphère oxydan- te s'effectue à la température de 600 C. A la sui- te du maintien isotherme, il se forme une structu- re poreuse recouvrant la structure carbonitrure. Apres oxydation, cette structure se compose pour la plupart de Fe304. Le revêtement par diffusion ob- tenu à la surface des pièces a la même-structure que dans l'exemple 5, sauf que les pores du premier constituant de structure sont remplis d'huile conte- nant 3 % en poids de soufre. L'épaisseur du revête- ment par diffusion est de 142 Fm dont 3 um consti- tués par le premier constituant et 28 pm, par le deuxième. Les résultats des essais physiques et mé- caniques des pièces traitées et dotées du revête- ment par diffusion ainsi obtenu: résistance à l'usure, 10 3 mm 78 résistance à la corrosion, heures 95 aptitude au rodage, heures 0,5 résistance à la fatigue, MPa 990. EXEMPLE 8 Des pièces de carburateur en acier dégrais- sées par le dispositif 3 par la solution alcaline pen- dant 15 minutes sont introduites dans le four 6, o ils subissent le traitement thermique sous une atmo- sphère contenant de l'azote constituée de 50 % en ooids d'ammoniac et 50 % en poids d'endogaz à une température de 680 C pendant 2 heures, pour former une phase carbonitrure de 10 Fm d'épaisseur et d'une -structure d'austénite contenant de l'azote. Pour le reste, le traitement est effectué comme dans les exemples 1 et 4. A la suite du maintien isotherme, il se forme une structure poreuse qui, après oxyda- tion, se compose essentiellement de Fe304. Le revê- tement par diffusion ainsi obtenu à la surface des pièces est essentiellement de la même structure que dans l'exemple 5, sauf que les pores du premier constituant de structure sont remplis de l'huile contenant 0,5 % en poids de soufre. L'épaisseur du revêtement par diffusion est de 240.m dont le pre- mier constituant représente 2 Fm et le deuxième o10 Pm. Les résultats d'essais physiques et mé- caniques des pièces traitées et dotées dudit revê- tement ont été les suivants: résistance à l'usure, 10-3 mm 64 résistance à la corrosion, heures 95 aptitude au rodage, heures 0,55 résistance à la fatigue, MPa 975. EXEMPLE 9 Des culbuteurs de soupape, des tiges d'amortisseur en acier dégraissés dans le disposi- tif 3 par.la solution alcaline pendant 10 minutes arrivent dans la chambre 4 pour préchauffage et oxydation à l'air à la temDérature de 400 C. Les pièces sont ensuite traitées dans le four 6 sous une atmosphère contenant de l'azote se composant de 50 % en poids d'ammoniac et de 50 % en poids d'endogaz, à la température de 600 C pendant 4 heures, pour former une structure carbonitrure de 21 1m d'épaisseur et une structure austéniti- que contenant de l'azote. Les pièces ainsi trai- tées sont ensuite placées dans la chambre 9 pour le maintien isotherme sous atmosphère protectrice composée d'azote, à. la température de 480 C pen- dant 1 heure. Il se forme alors une structure po- reuse recouvrant la phase carbonitrure. Sorties de la chambre 9, les pièces arrivent dans la cham- bre 12, o elles sont maintenues à la température de 6000 C sous une atmosphère oxydante se composant de 0,2 % en poids d'oxygène, 3 % en poids d'ammo- niac et 96,8 % en poids d'azote. Les pièces sont ensuite refroidies dans la chambre 15 et revenues dans la chambre 21 à 140 C pendant 40 minutes dans une huile contenant 10 % en poids de soufre. Le re- vêtement par diffusion ainsi obtenu à la surface des pièces a essentiellement la même structure que dans l'exemple 5, sauf que les pores du premier constituant de structure sont remplis d'huile con- tenant 10 % en poids de soufre. L'épaisseur du re- vêtement par diffusion est de 106 im dont 3 pim sont constitués par le premier constituant et 18 lm, par le deuxième. Les résultats des essais physiques et mé- caniques des pièces ainsi traitées et dotées dudit revêtement par diffusion: résistance à l'usure, 10- 3 mm 59 résistance à la corrosion, heures 95 aptitude au rodage, heures 0,55 résistance à la fatigue, MPa 1070. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement thermochimique des pièces comprenant leur traitement thermique sous une atmosphère contenant de l'azote à une température ne dépassant pas 6800C, leur maintien sous atmosphère oxydante à cette température et leur refroidissement, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué et poursuivi jusqu'à ce qu'il se forme à la surface des pièces io une structure constituée par une phase carbonitru- re ou oxynitrure d'une épaisseur d'au moins 5 Fm, puis, avant de maintenir les pièces sous atmosphè- re oxydante, on forme à leur surface une structure poreuse dont les pores sont remplis après refroi- dissement d'une huile contenant 0,5 à 10 % en poids de soufre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la formation de la structure poreuse à la surface des pièces est effectué par maintien isotherme de ces pièces à une température de 400 à 500 C sous atmosphère protectrice. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'atmo- sphère protectrice de l'azote et de l'ammoniac avec un rapport massique de 90,0-99,9:0,1-10,0. 4. Procédé selon la revendicatipn 2, caractérisé en ce qu'en tant qu'atmosphère protec- trice on utilise de l'azote. 5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement thermicre est effectué à une température de 450 à 570 C pen- dant 2 à 5 heures. 6. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué à une température de 570 à 680 C pen- dant 2 à 5 heures. 7. Procédé selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le traitement thermique est effectué sous une atmosphère contenant de l'azote composée d'endogaz et d'ammoniac avec un rapport massique de 30-50:50-70 respectivement. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces sont maintenues sous une atmosphère oxydante composée d'oxygène, d'azote et d'ammoniac dans la proportion suivante (% en poids): oxygène 0,2 à 22, 0 ammoniac 0,05 à 3,0 azote jusqu'à 100. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour remplir de ladite hui- le la structure poreuse formée à la surface des pièces on les soumet au revenu dans ladite huile à une température de 120 à 140 C pendant 20 à 40 minutes. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant de subir le traitement thermique les pièces sont soumises à un maintien préalable à une température de 350 à 400 C. 11. Revêtement par diffusion à la sur- face des pièces en alliages à base d'aluminium obtenu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il se compose de structures cristallines de A1203 et d'une pha- se oxynitrure du type (AlMe) 2_3(NO), o Me est le métal, et que les structures de ces phases sont remplies à leur interface d'une huile contenant 0,5 à 10 % en poids de soufre. 12. Revêtement par diffusion à la sur- face des pièces en alliages à base de fer, obtenu selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et composé de trois constituants de structure dont le deuxième à partir de la surface présente une struc- ture non poreuse de la phase carbonitrure du type Fe2 3(NC) et le troisième, une structure bainiti- que, caractérisé en ce que le premier constituant de structure à partir de la surface est d'une structure finement poreuse, essentiellement en Fe304, dont les pores sont remplis d'une huile con- tenant 0,5 à 10 % en poids de soufre et que le rap- port des épaisseurs du premier et du deuxième cons- tituants de structure est de 1:2-10. 13. Revêtement par diffusion selon la re- vendication 12, caractérisé en ce que l'épaisseur du premier constituant de structure est d'au moins 2 1lim. 14. Installation pour réaliser le procé- dé selon la revendication 1, comprenant disposés dans l'ordre de déroulement des opérations et re- liés entre eux par un système de transport, un four (6) pour traitement thermique des pièces, une chambre d'oxydation (12) et une chambre de refroi- dissement (15), caractérisé en ce qu'une chambre (9) de maintien isotherme est disposée entre le four (6) et la chambre d'oxydation (12) suivant la marche de transfert des pièces et communique de manière étanche avec eux et qu'une chambre (21) de revenu des pièces est disposée après la chambre de refroidissement (15). 15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'une chambre (4) de main- tien thermique est prévue avant le four.(6) de traitement thermique.