-
Écrit par AZoMSep 13 2012
Thèmes abordés
Introduction
Composition chimique
Propriétés physiques
Propriétés mécaniques
Propriétés thermiques
Autres désignations
Fabrication et traitement thermique
M usinabilité
Formage
Durcissement
Soudage
Autres désignations
Autres désignations. Désignations
Fabrication et traitement thermique
Machinabilité
Formage
Durcissement
Soudage
Traitement thermique
Forgeage
Travail à froid
Annégalisation
Tempérage
Martempering
ApplicationsIntroduction
Les aciers à outils pour le travail à froid sont des aciers à haute teneur en carbone.Les aciers à outils pour le travail à froid sont des aciers à haute teneur en carbone qui sont ensuite classés en trois sous-groupes tels que les aciers durcissant à l’huile, les aciers à haute teneur en carbone et en chrome, et les aciers durcissant à l’air. Les aciers de travail à froid durcissant à l’huile sont également connus sous le nom d’aciers du groupe O, composés des types O1, O2, O6 et O7.
L’acier de travail à froid durcissant à l’huile de type O1 est composé de chrome, de manganèse et de tungstène et est relativement peu coûteux. La fiche technique suivante fournit des détails sur le type O1.
Composition chimique
Le tableau suivant présente la composition chimique des aciers à outils O1.
Elément Contenu (%) C 0.85-1,00 Mn 1,00-1,40 Si 0,50 Cr 0.40-0,60 Ni 0,30 W 0,40-0,60 V 0,30 Cu 0,25 P 0.03 S 0,03 Propriétés physiques
Les propriétés physiques des aciers O1tool sont décrites dans le tableau suivant.
Propriétés Métriques Impériales Densité (durci à 62 HRC) 7,81 g/cm3 0.282 lb/in3 Densité (@399°C/ 750°F, durci à 62 HRC) 7,70 g/cm3 0.278 lb/in3 Densité (@191°C/ 375°F, durci à 62 HRC) 7,75 g/cm3 0.280 lb/in3 Point de fusion 1421°C 2590°F Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques des aciers O1 sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Propriétés Métriques Impériales Dureté, Brinell (recuit doux – condition de livraison) 190 190 Dureté, Rockwell C (température de revenu 300-1200°F) 34.0-64.0 34.0-64.0 Module élastique (durci à 62 HRC) 193 GPa 28000 ksi Module élastique (@399°C/750°F, durci à 62 HRC ) 172 GPa 25000 ksi Module élastique (@191°C/375°F, durci à 62 HRC) 186 GPa 27000 ksi La limite d’élasticité en compression (0.2%, durci à 50 HRC) 1350 MPa 196000 psi La limite d’élasticité en compression (0.2%, durci à 55 HRC) 1800 MPa 261000 psi La limite d’élasticité en compression (0,2%, durci à 60 HRC) 2150 MPa 312000 psi La limite d’élasticité en compression (0.2%, durci à 62 HRC) 2200 MPa 319000 psi Propriétés thermiques
Le tableau ci-dessous présente les propriétés thermiques des aciers à outils O1.
Propriétés Conditions T (°C) Traitement Dilatation thermique 10.6 x 10-6/ºC 20-260 – Autres désignations
Les autres désignations équivalentes aux aciers à outils AISI O1 comprennent :
- DIN 1.2510
- B.S. BO 1
- ASTM A681
- FED QQ-T-570
- SAE J437
- SAE J438
- UNS T31501
Fabrication et traitement thermique
L’usinabilité des aciers O1 est très bonne avec une cote de 90% de celle des aciers faiblement alliés durcissant à l’eau.
Formation
Les aciers O1 peuvent être facilement formés à l’état recuit en utilisant des méthodes conventionnelles.
Durcissement
Les aciers O1 doivent être chauffés uniformément à 780-820°C (1436-1508°F) jusqu’à ce qu’ils soient complètement chauffés à cœur. Si nécessaire, les aciers peuvent être préchauffés à 300-500°C (572-932°F). Il faut prévoir environ 30 min/par 25 mm de section de décision, puis les aciers doivent être immédiatement trempés dans l’huile.
Soudage
Les aciers O1 sont soudables mais courent le risque de formation de fissures mais cela peut être évité avec certaines spécifications.
- Lors du soudage de l’acier à outils O1 recuit doux, l’acier doit être préchauffé à 300 – 500°C (572-932°F), soudé à la même température et enfin la contrainte doit être immédiatement relâchée. L’électrode en alliage Cr-Mo est préférable pour le soudage de l’acier de construction.
- Pendant le soudage afin de durcir l’acier à outils O1 recuit mou, l’acier doit être chauffé à la température de durcissement, refroidi à 500°C (932°F) et soudé à la même température. Enfin, on procède à une trempe. L’électrode à face dure est le choix préférable de l’électrode.
- Lors du soudage de réparation de l’acier à outils O1 à l’état trempé et revenu, l’acier doit être préchauffé à une température de revenu minimale de 200°C (93°F) et soudé à la même température de revenu. Enfin, il doit être chauffé immédiatement à une température de revenu maximale de 300°C (572°F) et trempé pendant 2 heures. L’électrode à face dure est le choix d’électrode préférable.
Traitement thermique
Le traitement thermique exige que les aciers O1 soient lentement préchauffés à 649°C (1200°F) et ensuite chauffés à 788-816°C (1450-1500°F). Ensuite, ces aciers doivent être maintenus à la même température pendant 10 à 30 minutes et enfin trempés à l’huile.
Forgeage
Le forgeage des aciers O1 peut être effectué à 1038°C (1900°F) jusqu’à 857°C (1575°F) mais pas en dessous de 816°C (1550°F).
Travail à froid
Les aciers O1 peuvent être facilement travaillés à froid à l’état recuit en utilisant des méthodes conventionnelles.
Recuit
Le recuit doit être effectué à 788°C (1450°F) suivi d’un refroidissement lent au four à une température inférieure à 4°C (40°F) par heure.
Recuit
Le recuit des aciers O1 est effectué à 177-260°C (350-500°F) pour obtenir une dureté Rockwell C de 62 à 57.
Martempering
Le martempering est une procédure de trempe de substitution qui peut être utilisée avec un équipement de bain de sel approprié.
Applications
Les aciers O1 sont principalement utilisés pour l’outillage à court terme pour les matrices de formage à froid, les matrices de découpage et les outils de coupe fonctionnant à température ambiante.