Nuances d'acier couramment utilisées et leurs caractéristiques de performance

45 – Acier de construction au carbone de haute qualité, l’acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone le plus couramment utilisé.

Caractéristiques principales : Acier trempé et revenu à teneur moyenne en carbone le plus couramment utilisé, présentant de bonnes propriétés mécaniques globales, une faible trempabilité et une sensibilité à la fissuration lors de la trempe à l’eau. Les petites pièces se prêtent à la trempe et au revenu, tandis que les grandes pièces nécessitent une normalisation. Applications : Principalement utilisé pour la fabrication de pièces mobiles à haute résistance, telles que les roues de turbines, les pistons de compresseurs, les arbres, les engrenages, les crémaillères et les engrenages à vis sans fin. Pour les pièces soudées, un préchauffage avant soudage et un recuit de détente après soudage sont essentiels.

Q235A (acier A3) – L’acier de construction au carbone le plus couramment utilisé.

Caractéristiques principales : Grande plasticité, ténacité, soudabilité, aptitude à l’emboutissage à froid, résistance et aptitude au pliage à froid. Applications : Largement utilisé pour les pièces d’usage courant et les structures soudées, telles que les tirants, les bielles, les axes, les arbres, les vis, les écrous, les colliers, les supports, les bâtis de machines, les structures de bâtiments et les ponts.

40Cr – L'une des nuances d'acier les plus utilisées, appartenant à la catégorie des aciers de construction alliés.

Caractéristiques principales : Après trempe et revenu, ce matériau présente de bonnes propriétés mécaniques globales, une résilience à basse température et une faible sensibilité à l’entaille. Il possède une bonne trempabilité et une résistance à la fatigue élevée lorsqu’il est refroidi à l’huile. Cependant, le refroidissement à l’eau peut facilement provoquer des fissures dans les pièces de forme complexe. Il présente une plasticité en flexion à froid modérée et une bonne usinabilité après revenu ou trempe et revenu, mais une faible soudabilité et une sensibilité à la fissuration. Un préchauffage à 100 °C–150 °C est nécessaire avant le soudage. Il est généralement utilisé à l’état trempé et revenu, mais il peut également subir des traitements de carbonitruration et de durcissement superficiel par haute fréquence.

Exemples d'applications : Après revenu, ce procédé permet de fabriquer des pièces soumises à des charges et vitesses moyennes, telles que des engrenages de machines-outils, des arbres, des engrenages à vis sans fin, des arbres cannelés et des manchons d'éjecteurs. Après revenu et durcissement superficiel haute fréquence, il permet de fabriquer des pièces à haute dureté superficielle et à haute résistance à l'usure, telles que des engrenages, des arbres, des broches, des vilebrequins, des mandrins, des manchons, des axes, des bielles, des vis, des écrous et des soupapes d'admission. Après trempe et revenu à moyenne température, il permet de fabriquer des pièces soumises à des chocs importants à vitesse moyenne, telles que des rotors de pompes à huile, des patins, des engrenages, des broches et des colliers. Après trempe et revenu à basse température, il permet de fabriquer des pièces soumises à des chocs importants, à faible impact et à l'usure, telles que des engrenages à vis sans fin, des broches, des arbres et des colliers. La carbonitruration permet de fabriquer des pièces de transmission de grande taille présentant une haute ténacité aux chocs à basse température, telles que des arbres et des engrenages.

HT150—Fonte grise

Exemples d'applications : carters de boîtes de vitesses, bâtis de machines-outils, carters, vérins hydrauliques, corps de pompes, corps de vannes, volants d'inertie, culasses, poulies et couvercles de paliers.

HT150—Fonte grise

Exemples d'applications : carters de boîtes de vitesses, bâtis de machines-outils, carters, vérins hydrauliques, corps de pompes, corps de vannes, volants d'inertie, culasses, poulies et couvercles de paliers. 35 – Matériau couramment utilisé pour diverses pièces et fixations standard.

Caractéristiques principales : Résistance adéquate, bonne plasticité, plasticité à froid élevée et soudabilité acceptable. Peut être refoulé localement et tréfilé à froid. Faible trempabilité ; à utiliser après normalisation ou revenu. Applications : Convient à la fabrication de pièces de petite section et de pièces pouvant supporter des charges importantes, telles que vilebrequins, leviers, bielles et crochets, ainsi que de diverses pièces et fixations standard.

65Mn – Acier à ressort couramment utilisé

Applications : Divers ressorts plats et ronds de petite taille, ressorts de siège et mécanismes d’horlogerie à ressort ; également utilisé pour fabriquer des anneaux de ressort, des ressorts de soupape, des ressorts d’embrayage, des ressorts de frein, des ressorts hélicoïdaux à froid et des anneaux de retenue, etc.

0Cr18Ni9 – L’acier inoxydable le plus couramment utilisé (grade américain 304, grade japonais SUS304)

Propriétés et applications : Largement utilisé comme acier inoxydable résistant à la chaleur, notamment dans les équipements de transformation alimentaire, les équipements chimiques généraux et les équipements de l’industrie énergétique.

Cr12 – Un acier à outils pour travail à froid couramment utilisé (grade américain D3, grade japonais SKD1)

Propriétés et applications : L’acier Cr12 est un acier à outils pour travail à froid largement utilisé. Il appartient à la famille des aciers lédéburitiques à haute teneur en carbone et en chrome. Cet acier présente une bonne trempabilité et une bonne résistance à l’usure. Cependant, sa teneur élevée en carbone (2,3 %) lui confère une faible résilience, une tendance à la rupture fragile et une facilité à former des carbures eutectiques irréguliers. Grâce à sa bonne résistance à l’usure, l’acier Cr12 est fréquemment utilisé pour la fabrication d’outils de formage à froid, de poinçons, de matrices de découpage, de matrices de frappe à froid, de matrices d’extrusion à froid, de poinçons et matrices, de douilles de perçage, de calibres, de filières, de matrices de gaufrage, de filières de roulage, de matrices d’emboutissage profond et de matrices de pressage à froid pour la métallurgie des poudres, etc., applications qui requièrent une résistance élevée à l’usure sous des charges d’impact relativement faibles.

DC53 – Acier à outils pour travail à froid japonais couramment importé

Caractéristiques et applications : Acier à outils pour travail à froid à haute résistance et haute ténacité, fabriqué par Daido Steel Co., Ltd., Japon. Après revenu à haute température, il présente une dureté et une ténacité élevées, ainsi que de bonnes propriétés de coupe au fil. Utilisé pour la fabrication de matrices d'emboutissage à froid de précision, de matrices d'étirage, de matrices de filetage par roulage, de matrices de découpage à froid, de poinçons, etc.

SM45 – Acier ordinaire pour moules plastiques au carbone (acier japonais de nuance S45C)

DCCr12MoV – Acier au chrome résistant à l'usure (usage domestique)

Ce matériau présente une teneur en carbone inférieure à celle de l'acier Cr12, et l'ajout de molybdène (Mo) et de vanadium (V) améliore l'homogénéité des carbures. Le Mo réduit la ségrégation des carbures et améliore la trempabilité, tandis que le V affine le grain et augmente la ténacité. Cet acier possède une trempabilité élevée ; les sections inférieures à 400 mm peuvent être entièrement trempées. Il conserve une bonne dureté et une bonne résistance à l'usure entre 300 °C et 400 °C, présente une ténacité supérieure à celle de l'acier Cr12, une variation de volume minimale lors de la trempe, et offre une résistance à l'usure élevée ainsi que de bonnes propriétés mécaniques globales.

Il peut donc servir à fabriquer divers moules de grandes sections, de formes complexes et soumis à des chocs importants. On peut citer comme exemples les matrices d'emboutissage, de poinçonnage, de découpage, d'ébavurage, de sertissage, de tréfilage, d'extrusion à froid, les cisailles à froid, les scies circulaires, l'outillage standard et les instruments de mesure.

SKD11 – Acier au chrome résistant (fabriqué par Hitachi, Japon)

Structure de coulée techniquement améliorée, grains affinés, ce qui se traduit par une ténacité et une résistance à l'usure accrues par rapport au Cr12MoV, prolongeant ainsi la durée de vie des matrices.

D2 – Acier à haute teneur en carbone et en chrome pour travail à froid (Fabriqué aux États-Unis)

Trempabilité et résistance à l'usure élevées, excellente résistance à l'oxydation à haute température. Bonne résistance à la corrosion après trempe et polissage, et déformation minimale après traitement thermique. Convient à la fabrication de matrices, d'outils et d'instruments de mesure pour travail à froid exigeant une grande précision et une longue durée de vie. Exemples : matrices d'emboutissage, matrices d'extrusion à froid et lames de cisaillement à froid.

SKD11 (SLD) – Acier à haute teneur en chrome, indéformable et résistant (fabriqué par Hitachi, Japon)

Grâce à sa teneur accrue en molybdène et en vanadium, à une structure de coulée améliorée, à un grain affiné et à une morphologie des carbures optimisée, cet acier présente une résistance et une ténacité supérieures (résistance à la flexion, à la déformation et à l'impact, etc.) aux aciers SKD1 et D2, ainsi qu'une meilleure résistance à l'usure et au revenu. L'expérience pratique a démontré que cet acier prolonge la durée de vie des matrices par rapport à l'acier Cr12mov. Il est couramment utilisé pour la fabrication de matrices exigeantes, telles que les matrices d'emboutissage et les matrices de rectification par impact.

DC53 — Acier à haute ténacité et à haute teneur en chrome (fabriqué par Daido Steel, Japon)

Sa dureté après traitement thermique est supérieure à celle du SKD11, atteignant 62-63 HRC après un revenu à haute température (520 °C à 530 °C). Le DC53 surpasse le SKD11 en termes de résistance mécanique et de résistance à l'usure. Sa ténacité est deux fois supérieure à celle du SKD11. Cette ténacité permet de réduire les fissures et les craquelures lors de la fabrication de matrices par travail à froid, améliorant ainsi considérablement leur durée de vie. Il présente de faibles contraintes résiduelles, réduites par le revenu à haute température, limitant les fissures et les déformations après l'usinage par électroérosion à fil. Son usinabilité et son aptitude à la rectification sont supérieures à celles du SKD11, ce qui le rend idéal pour les matrices d'emboutissage de précision, le forgeage à froid et les matrices d'emboutissage profond.

SKH-9 – Acier rapide à usage général haute performance, résistant à l'usure et robuste (fabriqué par Hitachi, Japon).

Utilisé dans les matrices de forgeage à froid, les machines de découpe, les forets, les alésoirs et les poinçons.

ASP-23 – Acier rapide issu de la métallurgie des poudres (fabriqué en Suède).

Distribution extrêmement homogène des carbures, résistance à l'usure, haute ténacité, usinage aisé et stabilité dimensionnelle après traitement thermique. Utilisé dans les poinçons, les matrices d'emboutissage profond, les filières de perçage, les fraises, les plaquettes de cisaillement et autres outils de coupe à longue durée de vie.

P20 – Moules en plastique à usage général (fabriqués aux États-Unis).

Convient au traitement par électroérosion. Pré-trempé en usine HB270~300, dureté après trempe HRC52.

718 – Moules en plastique haute performance (fabriqués en Suède).

Particulièrement adapté au traitement par électroérosion. Trempé en usine (HB290~330). Dureté après trempe (HRC52).

Nak80 – Moules en plastique de haute précision à finition miroir (fabriqués par Daido Steel, Japon).

Acier pré-trempé en usine HB370~400, dureté après trempe HRC52. S136 – Moules en plastique résistants à la corrosion et polis miroir (Suède). Acier pré-trempé en usine HB

H13 – Moules de fonderie sous pression couramment utilisés, utilisés pour la fonderie sous pression d'aluminium, de zinc, de magnésium et d'alliages, les matrices d'estampage à chaud et les matrices d'extrusion d'aluminium.

SKD61 – Moules de fonderie sous pression de haute qualité (Hitachi, Japon).

Utilise la technologie de refusion électrolytique, améliorant considérablement la durée de vie par rapport à l'H13. Utilisé pour les matrices d'estampage à chaud et les matrices d'extrusion d'aluminium.

8407 – Moules de fonderie sous pression de haute qualité (Suède).

Utilisé pour les matrices d'estampage à chaud et les matrices d'extrusion d'aluminium.

FDAC – Du soufre est ajouté pour améliorer l'usinabilité.

Dureté pré-trempée en usine de 338 à 42 HRC, permettant la gravure directe sans trempe ni revenu. Utilisé pour les moules de petites séries, les moules simples, divers produits en résine, les pièces coulissantes, les pièces de moules à délai de livraison court, les moules pour fermetures éclair et les moules pour montures de lunettes.