Présentation
Auteur(s)
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Robert LÉVÊQUE : Ingénieur civil des Mines - Président d’honneur du Cercle d’études des métaux (CEM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Afin de permettre à l’outil auquel il est destiné de répondre au cahier des charges qui lui est imposé (mise en forme avec ou sans enlèvement de copeaux), l’acier retenu doit assurer le maintien de la dureté, de la ténacité et de l’état de surface à la température atteinte par la partie active de l’outil en fonctionnement. Cette température constitue donc le critère déterminant sur lequel s’appuie la classification des aciers à outils :
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aciers à outils pour le travail à froid ;
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aciers à outils alliés pour le travail à chaud ;
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aciers rapides.
L’amélioration des propriétés des aciers de ces différentes classes fait encore l’objet de travaux de recherche et développement explorant diverses voies :
-
modification de la composition des aciers ;
-
mode d’élaboration (métallurgie des poudres, revêtements...).
Ce document s’insère dans une série consacrée aux aciers à outils :
— Aciers à outils- Composition chimique et structure - Aciers à outils. Composition chimique et structure ;
— Aciers à outils- Élaboration et transformation - Aciers à outils. Élaboration et transformation ;
— Aciers à outils- Mise en œuvre - Aciers à outils. Mise en œuvre ;
— [M 4 588] - Aciers à outils. Classification et évolution ;
— - Aciers à outils. Pour en savoir plus.
Les données numériques sur les aciers à outils font l’objet des fascicules Aciers à outils- Données numériques normalisées ; Aciers à outils- Données numériques non normalisées.
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- Version courante de sept. 2013 par Robert LÉVÊQUE
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Classification des aciers à outils2. Évolution des aciers à outils
Les aciers à outils constituent une classe de produits actuellement en pleine évolution, grâce aux progrès réalisés dans les techniques d’élaboration, de refusion sous vide ou sous laitier et de transformation à chaud, ainsi que dans les moyens d’usinage, de traitement thermique et de traitement de surface. Cette évolution se fait sentir dans les trois grandes familles d’aciers à outils :
-
les aciers de travail à froid ;
-
les aciers de travail à chaud ;
-
les aciers à coupe rapide.
2.1 Aciers à outils alliés pour travail à froid
Les avancées ont été réalisées, d’une part en direction du compromis ténacité/résistance à l’usure, d’autre part en direction de l’amélioration de la tenue à la corrosion.
HAUT DE PAGE2.1.1 Amélioration du compromis ténacité/résistance à l’usure
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Pour aboutir à une amélioration du compromis ténacité/résistance à l’usure, les recherches ont porté sur les éléments d’alliage comme le tungstène et le vanadium, en plus du chrome. De bons résultats ont été obtenus avec des aciers du type X110CrMoV8 avec une teneur en vanadium comprise entre 2 et 3 % et une teneur en tungstène comprise entre 1 et 1,5 %. Ces aciers ont une résistance à l’usure supérieure ou au moins égale à celle des aciers du type X153CrMoV12 en raison d’une substitution importante de carbures de tungstène et de vanadium aux carbures de chrome, avec une résistance aux chocs supérieure.
Ils sont utilisés avec succès dans le travail des métaux en feuilles pour de très grandes séries (découpage et emboutissage de tôles en aciers de construction et inoxydables, en alliages d’aluminium, de titane et de cuivre). Ils sont également utilisés en substitution aux aciers à coupe rapide ou aux aciers de la famille X153CrMoV12 comme cylindres de travail dans le laminage à froid des aciers inoxydables (équipements Sendzimir).
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Une autre voie d’amélioration du compromis résistance à l’usure ténacité...
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