Cémentation gazeuse basse pression : proposition d’une « recette » optimale validée expérimentalement sur un four industriel

La cémentation gazeuse basse pression est un procédé récent qui se révèle être une source de pollution considérable aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et aux suies. Leur dépôt est une source d’encrassement coûteuse pour l’industriel et représente un risque pour la santé des salariés. Pour réduire la génération de ces composés et garantir la qualité du traitement, une campagne de prélèvements de gaz issus d’une cémentation a été menée sur un four industriel. Des analyses qualitatives et quantitatives de HAP formés, couplées à des analyses de (i) dureté, (ii) prise en masse du carbone adsorbé sur des pignons en acier et (iii) de Spectro Décharge Luminescence (SDL) pour déterminer la concentration surfacique en carbone, ont été conduites pour une recette empirique bien définie. Sur la base des mêmes conditions opératoires (880°C, 8mbar, pignons 23MCD5), une recette optimale, issue d’une modélisation fine de l’ensemble du procédé, basée sur des lois phénoménologiques, a été testée sur le four et validée par les mêmes analyses. Les résultats préliminaires ont montré que les recettes empiriques sont perfectibles. Ils suggèrent qu’une augmentation du nombre de cycles permet de réduire le temps total d’injection d’hydrocarbure : la quantité de produits toxiques générée est réduite et le bon traitement des pièces métalliques est assuré.