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Écrit par AZoMSep 14 2012
Thèmes abordés
Introduction
Composition chimique
Propriétés physiques
Propriétés mécaniques
Propriétés thermiques
Autres désignations
Fabrication et traitement thermique
Mise en forme
Négociation
Autres désignations
Autres désignations. Désignations
Fabrication et traitement thermique
Mise en forme
Annecissement
Travail à froid
Soudage
Forgeage
Formage
M usinabilité
Traitement thermique
ApplicationsIntroduction
Aciers du type A2, A3, A4, A6, A7, A8, A9 et A10 forment des aciers de travail à froid, moyennement alliés, durcissant à l’air ou des aciers du groupe A. Les quantités suffisantes de manganèse, de molybdène et de chrome présentes dans les aciers du groupe A permettent d’obtenir une dureté totale dans les sections comprenant une épaisseur d’au moins 100 mm (4 pouces) de diamètre lorsqu’elles sont refroidies à l’air.
La teneur en carbone dans les aciers du groupe A varie de 0,5 à 2%. Ces aciers sont dotés de caractéristiques de durcissement à l’air qui permettent une fissuration et une déformation minimales lors de la trempe.
Les aciers à outils pour travail à froid, moyennement alliés et durcissant à l’air A2 sont un type d’aciers du groupe A contenant du molybdène et du chrome. La teneur en carbone des aciers à outils A2 est élevée. Les aciers à outils A2 peuvent être trempés en profondeur afin de minimiser les distorsions.
Les données ci-dessous fourniront une vue d’ensemble des aciers à outils A2 durcissant à l’air, moyennement alliés, pour le travail à froid.
Composition chimique
La composition chimique des aciers à outils A2 est décrite dans le tableau suivant.
Elément Contenu (%) C 0.95-1,05 Mn 1 Si 0.5 Cr 4,75-5,50 Ni 0,3 Mo 0,90-1,40 V 0,15-0,50 Cu 0.25 P 0,03 S 0.03 Propriétés physiques
Le tableau suivant présente les propriétés physiques des aciers à outils A2.
Propriétés Métriques Impériales Densité 7,86 g/cm3 0.284 lb/in3 d
Point de fusion 1424°C 2595°F Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des aciers à outils A2 sont affichées dans le tableau suivant.
Propriétés Métriques Impériales Dureté, Rockwell C (en durcissement à l’air (63-65 HRC en moyenne), 60-62 HRC à 205°C, 59-61 HRC à 260°C, 58-60 HRC à 315°C, 57-59 HRC à 370°C et 425°C et 480°C, 56-58 HRC à 540°C, 50-52 HRC à 595°C, 42-44 HRC à 650°C) 64 64 Module apparent (typique pour les aciers) 140 GPa 20300 ksi .
Manipulabilité (basée sur un acier à outils au carbone) 65% 65% Module de cisaillement 78.0 GPa 11300 ksi Capacité de Poisson 0,27-0,30 0,27-0.30 Module élastique 190-210 GPa 27557-30457 ksi Propriétés thermiques
Les propriétés thermiques des aciers à outils A2 sont données dans le tableau suivant.
Propriétés Conditions T (°C) Traitement Dilatation thermique 10.7 x 10-6/ºC 20-100 – Autres désignations
Les matériaux équivalents aux aciers à outils A2 sont :
- AFNOR Z 100 CDV 5
- DIN 1.2363
- JIS SKD 12
- SS 2260
- B.S. BA 2
- ASTM A681
- FED QQ-T-570
- SAE J438
- SAE J437
- UNS T30102
Fabrication et traitement thermique
Les aciers à outils A2 sont traités thermiquement à des températures allant de 177°C (350°F) pour Rockwell C 62 à 538°C (1000°F) pour Rockwell C 56, puis trempés.
Recuit
Les aciers à outils A2 sont recuits à 857°C (1575°F), puis refroidis lentement dans le four à un taux de 4°C (40°F) par heure ou moins.
Travail à froid
Les aciers à outils A2 sont travaillés à froid à l’état recuit.
Soudage
Les aciers à outils A2 sont des aciers alliés et peuvent donc être soudés. Cependant, le soudage des aciers à outils A2 n’est pas très privilégié en raison du risque de formation de fissures. Les directives suivantes peuvent être suivies lors du soudage des aciers A2 :
A. Soudage afin de durcir l’acier à outils A2 recuit mou
- Chauffer à la température d’austénitisation
- refroidir à environ 500°C (932°F)
- Souder à environ 500°C (932°F)
- refroidir à environ 100°C (212°F)
- Electrode à face dure
B. Soudage de réparation de l’acier à outils A2 à l’état trempé et revenu
- Préchauffer à la température de revenu (min. 200°C) (392°F)
- Souder à la température de revenu
- Réchauffer immédiatement à la température de revenu, mais max. 300°C (572°F). Tremper les aciers pendant 3 heures
- Refroidir à l’air à environ 80°C (176°F)
- Chauffer à la température de revenu. Tremper pendant 2 heures
- Electrode à revêtement dur
C. Soudage de l’acier à outils A2 recuit doux
- Préchauffer à 300-500°C (572-932°F)
- Souder à 300-500°C (572-932°F)
- Détendre immédiatement.
- Electrode en alliage Cr-Mo pour le soudage de l’acier de construction
Forgeage
Les aciers à outils A2 sont forgés entre 1093 et 913°C (2000 à 1675°F). Ces aciers à outils ne doivent pas être forgés en dessous de 899°C (1650°F).
Formation
La formation des aciers à outils A2 est effectuée par usinage ou forgeage à chaud.
Usinage
Les aciers à outils A2 ont une usinabilité moyenne.
Traitement thermique
Les aciers à outils A2 sont chauffés lentement à 788°C (1450°F), puis la température est augmentée à 954°C (1750°F). Les aciers à outils A2 sont ensuite maintenus à 954°C (1750°F) pendant 30 à 45 minutes et enfin retirés du four et refroidis.
Applications
Les aciers à outils A2 sont utilisés dans les refendeuses, les formes de matrices et autres applications de ce type où la résistance à l’usure est importante.