PROCEDE DE TRAITEMENT THERMIQUE D'UNE PIECE EN ACIER [0001] La présente invention porte sur un procédé de traitement thermique d'une pièce en acier comportant une étape de maintien isotherme bainitique par chauffage par induction régulé. Ce procédé de traitement thermique sert avantageusement au renforcement de pièces en acier en ayant comme effet l'augmentation de la tenue mécanique des pièces traitées. [0002] De manière connue, un procédé de traitement d'une pièce en acier peut comprendre une étape de carbonitruration ou de cémentation, mais ceci n'est pas limitatif. Cette étape peut être réalisée dans un four de carbonitruration ou de cémentation. Le type de traitement thermochimique réalisé dépend du gaz, notamment l'acétylène, l'azote, l'ammoniac, etc..., injecté dans le four et de la température de traitement. Le traitement de carbonitruration est fréquemment suivi par un maintien isotherme bainitique. [0003] Un maintien isotherme bainitique est un traitement thermique qui suit une trempe et consiste à transformer l'austénite d'un acier en bainite par maintien isotherme à des températures comprises entre celles de la formation des structures perlite-ferrite et le point de début de formation de martensite de l'acier traité, avantageusement entre 300 et 500°C. Pour réaliser une trempe bainitique, le milieu de trempe le plus couramment utilisé aujourd'hui est un bain de sels nitrate/nitrite. [0004] Un tel bain de sels est généralement composé d'un mélange de nitrite de soude et/ou de nitrate de potassium. Ces sels demandent des précautions d'emploi, notamment des protections individuelles pour le personnel, présentent une sensibilité aux pièces humides d'où leur mauvaise conservation et sont exposés à des risques d'explosion. Le traitement de pièce par un tel bain de sels nécessite un lavage des pièces après traitement, ce qui génère des déchets polluants. [0005] Le document WO-A-2006/017880 propose un traitement thermique bainitique de pièces en acier pouvant prendre la forme de crémaillères. La première étape du traitement est le chauffage rapide et complet des pièces au-dessus de la température d'austénitisation de l'acier qu'elles contiennent. La seconde étape est une étape de refroidissement rapide dans le domaine austénitique dudit acier jusqu'à une température donnée et la troisième étape est le maintien à ladite température donnée cela pendant une durée prédéterminée, ce qui permet la formation de bainite. A l'issue de ces trois étapes, la pièce est refroidie à l'eau, ou soufflage par un fluide gazeux. [0006] Dans ce document, il est précisé que l'étape de maintien à ladite température se fait dans un bain de sels, par exemple de sels de nitrates/nitrites et qu'un chauffage par induction n'est relatif qu'a la première étape. Un tel bain fondu avec ces sels est néfaste pour l'environnement. De plus, les pièces traitées doivent subir un nettoyage complet après traitement, ce qui rallonge le procédé de traitement thermochimique. [0007] Le problème à résoudre par la présente invention est, pour un traitement thermique d'une pièce en acier comportant une étape de maintien isotherme pour la formation de bainite, de ne pas utiliser un bain de sels impliquant les inconvénients précédemment mentionnés pour l'étape de maintien isotherme. [0008] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention, un procédé de traitement thermique d'au moins une pièce en acier, comportant une étape de traitement isotherme pour la formation de bainite, caractérisé en ce que ladite étape de traitement isotherme se fait par chauffage par induction régulé. [0009] L'effet technique est d'obtenir une étape de traitement isotherme évitant l'utilisation de bain de sels et leurs désavantages écologique et économique. Un tel procédé permet de faire un maintien isotherme dit bainitique pour la formation de bainite qui est favorable aux tenues mécaniques des pièces traitées, sans pour autant rallonger le temps de traitement. [0010] Un autre avantage de la présente invention réside dans la différence d'effet entre un chauffage par induction et un chauffage en bain liquide. Le chauffage par induction permet l'obtention d'une profondeur de pénétration réglable, c'est-à-dire un durcissement local de la pièce traitée. [0011] Avantageusement, le chauffage lors de ladite étape de traitement isotherme se fait par induction directe. [0012] Avantageusement, le chauffage lors de ladite étape de traitement isotherme se fait par induction basse fréquence. [0013] Avantageusement, le chauffage lors de ladite étape de traitement isotherme se fait dans un four tunnel chauffé par induction. [0014] Avantageusement, l'étape de traitement isotherme se fait par un maintien à une température entre 300 et 500°C pendant une durée déterminée selon un diagramme TTT dans un intervalle de temps compris entre l'instant de début de formation de bainite et l'instant de fin de formation de bainite. [0015] Avantageusement, le procédé comprend une étape préliminaire de chauffage de la pièce, une étape de trempe de la pièce à une température propice à la formation de bainite, l'étape de trempe étant suivie par l'étape de traitement isotherme, ledit procédé comprenant une étape finale de refroidissement de la pièce. [0016] Avantageusement, l'étape préliminaire de chauffage de la pièce est réalisée par induction. [0017] Avantageusement, l'étape préliminaire de chauffage de la pièce est réalisée dans un four. [0018] Avantageusement, l'étape de trempe dure approximativement moins de 20 secondes. [0019] Avantageusement, l'étape de refroidissement s'effectue en phase liquide ou gazeuse par soufflage. [0020] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un digramme TRC donnant pour une nuance d'acier la température en fonction du temps lors d'un traitement thermique de trempe de ladite nuance d'acier, - la figure 2 est une représentation schématique d'un diagramme TTT donnant pour une nuance d'acier la température en fonction du temps lors d'une transformation de l'acier incluant une étape de traitement par maintien isotherme de ladite nuance d'acier pour la formation de bainite, cette étape pouvant se faire conformément à la présente invention. [0021] La figure 1 montre un diagramme de transformation à refroidissement continu ou TRC montrant les diverses formes de transformation d'une nuance d'acier en fonction de la température et du temps de refroidissement exprimé en échelle logarithmique. Un tel diagramme permet de prévoir les diverses structures cristallographiques que peut prendre un solide, dans le cas présent un acier, soumis à des traitements thermiques. [0022] Au début d'un diagramme TRC, une pièce, avantageusement un échantillon ou une éprouvette, dans une nuance d'acier donné subit une étape préliminaire de montée en température et est portée à une température prédéterminée devant être au-dessus de la température Ac3 de la nuance d'acier choisi, par exemple sans que cela soit limitatif Ac3 + 50°C. La température Ac3 est définie comme la température au-dessus de laquelle le fer se trouve sous la forme d'austénite, une des formes que le fer peut prendre selon les températures et les vitesses de trempe. [0023] Par exemple, de manière non limitative, pour la nuance d'acier 23MnCrMo5, la température Ac3 est voisine des 880°C et les courbes du diagramme TRC débutent à 900°C. Cette étape de chauffage de la pièce ou étape préliminaire peut avoir lieu à pression atmosphérique ou pression réduite. Un ou des paliers avec un ou des maintiens plus ou moins longs à des températures fixées et/ou une ou des variations de vitesse de chauffe peuvent êtres mis en oeuvre. [0024] Sur le diagramme TRC illustré à la figure 1, différentes zones de transformation de l'austénite sont visibles. Ces zones correspondent, d'une part, à une vitesse de refroidissement de la pièce illustrée respectivement par les diverses courbes tracées dans le diagramme et, d'autre part, à la température de la pièce. Dans un diagramme TRC, figurent en ordonnée la température en degré Celsius de la pièce correspondant à la nuance d'acier et en abscisse le temps en seconde, ceci en échelle logarithmique étant donné que les vitesses de refroidissement peuvent fortement varier. [0025] La zone référencée M est la zone martensitique avec un début de formation de martensite à une température légèrement inférieure à 300°C, température pouvant varier selon la nuance d'acier. Cette température de début de formation de martensite porte fréquemment la dénomination Ms. La formation de martensite s'obtient par un refroidissement très rapide. [0026] La zone référencée B est la zone bainitique avec une gamme de température pour la formation de bainite comprise entre approximativement 300 et 500°C, ceci avec des vitesses de refroidissement moyennes. C'est, conformément à la présente invention, dans cette zone bainitique que s'effectue le maintien isotherme d'au moins une pièce traitée, afin d'obtenir une formation de bainite. La courbe dessinée en gras correspond avantageusement à une vitesse de refroidissement adaptée à la formation de bainite selon la présente invention. [0027] Au dessus de la zone bainitique est indiquée une zone référencée F+P. Cette zone correspond en fait à deux zones, une zone de formation de ferrite avec austénite et une zone de formation de perlite avec austénite. Cette zone n'est pas visée par la présente invention. [0028] Ainsi, pour obtenir une structure bainitique pour une pièce, il convient de chauffer rapidement et complètement la pièce à la température d'austénitisation de l'acier concerné, de la refroidir rapidement dans le domaine austénitique du diagramme TRC dudit acier, au moins au-dessus d'une température avantageusement supérieure de 50°C à celle de début de formation de la martensite et de maintenir la pièce à cette température pendant une durée déterminée. [0029] La formation de bainite présente les avantages suivants : - obtention de caractéristiques mécaniques et métallurgiques favorables à la résistance à la rupture, - moindres déformations que celles résultant d'une trempe martensitique car la bainite s'opère sans développer de contraintes dans la masse de la pièce traitée et avec une faible distorsion du réseau cristallin du métal, - à dureté équivalente, la résilience de l'acier traité est supérieure à celle d'une trempe-revenu d'où les applications sur des pièces devant présenter une bonne résistance aux chocs, ce qui est le cas par exemple de pignons de boîte de vitesses, - meilleure tenue à la fatigue de la pièce que celle obtenue par une trempe martensitique faite habituellement, - bonne stabilité dimensionnelle dans le temps de la pièce. [0030] La figure 2 illustre un diagramme TTT d'une pièce en une nuance d'acier donnée, dans le cas non limitatif de la figure 2 un acier à 48MnCrMo5. Un tel diagramme permet de connaître les transitions entre structures cristallographiques de l'acier pendant les traitements thermiques que subit la pièce. C'est en association avec un tel diagramme TTT que vont être décrites les étapes du procédé de traitement thermique selon la présente invention. [0031] Le procédé de traitement thermique selon l'invention d'au moins une pièce comprend avantageusement une étape préliminaire de chauffage de la pièce jusqu'à au moins la température d'austénitisation, par exemple dans le cas non limitatif d'un acier à 48MnCrMo5 de 900°C. Cette étape préliminaire de chauffage est effectuée soit par induction à basse fréquence permettant le chauffage à coeur de la pièce, soit dans un four traditionnel. [0032] Après l'étape préliminaire de chauffage de la pièce pour la montée en température de la pièce vers approximativement 900°C, le traitement thermique se compose avantageusement d'une étape de trempe référencée 1, cette étape consistant en un refroidissement rapide de la pièce. [0033] Pendant cette étape, la pièce dont le fer est encore sous forme d'austénite, est refroidie relativement rapidement à partir de sa température obtenue à la fin de l'étape préliminaire de chauffage, soit environ 900°C, à une température adaptée à la formation de bainite pendant un maintien isotherme. Cette étape de trempe 1 ou refroidissement rapide peut se faire en moins de 20 secondes, avantageusement vers les 10 secondes, le temps de refroidissement pouvant être aussi plus élevé. Avantageusement, la température de fin d'étape de trempe 1 peut être comprise entre 300 et 500°C, en étant préférentiellement vers les 350°C. [0034] Ainsi, avantageusement, un refroidissement rapide inférieur à 20s permet d'atteindre une température d'au moins 300° favorable à la formation de bainite. Cette température doit être maintenue afin d'éviter une transformation martensitique se traduisant par une formation de marten site. [0035] L'étape suivante du procédé selon la présente invention est un maintien isotherme 2 de la pièce à une température propice à la formation de bainite, à la figure une température approximativement de 350°C. Conformément à la présente invention, ce maintien isotherme 2 se fait par chauffage par induction en remplacement des bains de sels connus de l'état de la technique, ce chauffage étant régulé afin d'obtenir un palier de température constant lors du traitement de la pièce. Avantageusement, l'induction se fait directement sur la pièce traitée. [0036] Lors de cette étape de maintien isotherme 2, le palier de la courbe de traitement de la pièce à une température propice à la formation de bainite traverse consécutivement la courbe Bd correspondant au début de transformation de la bainite et la courbe Bf correspondant à la fin de transformation de la bainite. [0037] Pour permettre une transformation totale en bainite, suivant le diagramme TTT de la nuance d'acier utilisée pour la pièce, le temps de maintien à une température entre 300 et 500°C peut avantageusement s'effectuer pendant une durée déterminée selon un diagramme TTT dans un intervalle de temps compris entre l'instant de début de transformation de bainite Bd et l'instant de fin de transformation de bainite Bf avec un chauffage régulé par induction. [0038] Sur le diagramme TTT, à titre indicatif, sont aussi indiquées les courbes de début de formation de perlite Pd, de fin de formation de perlite Pf ainsi que de début de formation de ferrite Fd, courbes qui ne sont pas essentielles pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention. [0039] Avantageusement, l'étape de maintien isotherme 2 par chauffage régulé par induction peut se faire sous gaz. [0040] Avantageusement, pour le chauffage régulé par induction, il peut être utilisé un four tunnel chauffé par induction. Ceci est particulièrement adapté quand il existe une difficulté d'obtention d'une température isotherme homogène pour des pièces de grandes dimensions par chauffage direct par induction. [0041] L'étape de maintien isotherme 2 qui se fait par chauffage régulé par induction est suivie d'une étape de refroidissement 3 de la pièce. Cette étape de refroidissement 3 se fait avantageusement par eau ou soufflage par un fluide gazeux, avantageusement de l'air. [0042] Comme l'étape de maintien isotherme se fait par chauffage régulé par induction, un lavage de post-traitement pour l'élimination des sels est supprimé. [0043] La structure bain itique est préférée à la martensite, étant donné que pour un acier donné, une structure bainitique permet d'obtenir des caractéristiques de résistance mécanique et élastique 25 à 50% supérieures à une structure de trempe martensitique revenue. [0044] II est à garder à l'esprit qu'un tel procédé de traitement thermique peut également être appliqué sur des pièces en fonte, par exemple en fonte à graphite sphéroïdal. [0045] La présente invention permet de ne plus utiliser des fours à bains de sels en fusion, ce qui solutionne les problèmes de manutention, de stockage, de conservation et de régénération inhérents à de tels bains ainsi que l'élimination des eaux de lavage et de rinçage pour le nettoyage et le vidage des bains. [0046] Ainsi, le procédé de traitement thermique selon la présente invention est plus écologique que les procédés existant, tout en ne requérant de protection de sécurité particulière et tout en se prêtant à une mise en ligne de fabrication. [0047] Le principal avantage de la présente invention autre qu'écologique est d'intérêt économique résultant de l'abandon des bains de sels. De plus, il devient possible de mettre le procédé de traitement en ligne de fabrication et d'éviter les ruptures de flux de production pour les pièces de grandes séries. Les temps de traitement sont aussi plus rapides. [0048] Un autre avantage du procédé de traitement thermique selon la présente invention est que l'installation de chauffage régulé par induction pouvant être utilisée lors de l'étape préliminaire de chauffage du procédé peut aussi être utilisée lors de l'étape de maintien isotherme, ce qui représente une simplification des moyens pour la mise en oeuvre du procédé. [0049] Un autre possible avantage pouvant être obtenu est que la durée du cycle de traitement thermique est réduite du fait d'une étape préliminaire de chauffage en température d'austénitisation plus rapide avec un chauffage régulé par induction qu'avec un chauffage en four. [0050] La présente invention peut être applicable à toute l'industrie métallurgique et pas uniquement à l'industrie automobile. [0051] L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'a titre d'exemple