• 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
    Applications

    Introduction

    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.

    Module élastique (durci à 62 HRC)

    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
    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.

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