Présentation
Auteur(s)
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Robert LÉVÊQUE : Ingénieur civil des Mines - Président d’honneur du Cercle d’Études des Métaux - École nationale supérieure des Mines de Saint-Étienne
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le coût de l’outillage représente selon les domaines de l’industrie entre 5 et 15 % du coût de fabrication des pièces mises en œuvre. Dans de nombreux cas (outillages de forge et de frappe, moules utilisés en plasturgie, en fonderie sous pression et dans l’industrie de la verrerie), une diminution sensible du coût unitaire des outils résultant d’une augmentation de leur durée de vie de plusieurs dizaines de pour-cent a été rendue possible par l’utilisation de codes de calcul. Ces codes ont permis de modifier la conception des outils en réduisant les sollicitations thermiques et mécaniques et ont aidé à la mise au point d’essais de simulation des différents modes de dégradation, ce qui a entraîné la possibilité d’optimiser les nuances d’aciers pour une utilisation donnée, ainsi que le traitement thermique et le traitement de surface. L’utilisation de ces codes nécessite toutefois de bien connaître l’ensemble des propriétés physiques et mécaniques des aciers à outils, aussi bien à la température ambiante qu’à chaud. Les données numériques, normalisées, rassemblées dans cet article constituent une première réponse au problème posé par les utilisateurs des codes de calcul. Elles doivent bien entendu être complétées par des conditions aux limites (coefficients d’échange thermique notamment) qui ne peuvent être déterminées que par des méthodes expérimentales.
Le but du présent formulaire est de fournir aux utilisateurs d’aciers à outils un ensemble cohérent de données susceptibles d’apporter une aide au choix des nuances. Ce formulaire regroupe, la classification, la normalisation et les caractéristiques mécaniques des aciers à outils, issues de la norme NF EN ISO 4957 de mai 2000. Cet ensemble de données fournit à l’utilisateur des indications sur la composition chimique des nuances, leur traitement thermique le plus usuel et l’évolution de la dureté en fonction de la température de revenu. Ce document traite également des équivalences avec les normes étrangères les plus connues, en particulier les normes américaines et japonaises.
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- Version courante de juin 2013 par Robert LEVÊQUE
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Caractéristiques des nuances2. Classification
Les nuances d’aciers à outils sont rangées, selon le mode de travail de l’outil, en quatre classes (tableau 1) :
-
les aciers à outils non alliés pour travail à froid ;
-
les aciers à outils alliés pour travail à froid ;
-
les aciers à outils alliés pour travail à chaud ;
-
les aciers rapides.
2.1 Désignation des aciers à outils
La désignation des nuances d’aciers d’outillage a été définie par la norme NF EN 10027 et la circulaire no 10 de l’ECISS (European Committee for Iron and Steel Standardization ) qui a été classée par l’AFNOR sous le numéro A 02-005-3 daté de mai 1993. La norme NF EN ISO 4957 remplace maintenant la norme NF A 35‐590 et reprend dans ses grandes lignes la norme NF EN 10027. Il s’agit d’un ensemble descripteur des aciers d’outillage, de leurs compositions chimiques, de leurs propriétés mécaniques, du traitement thermique et des essais de conformité. Il y a des équivalences avec les anciennes désignations données selon les instructions du fascicule de documentation A 02-005 et qui sont rappelées sur les tableaux 2, 3, 4 et 5.
HAUT DE PAGE2.1.1 Aciers à outils non alliés pour travail à froid
La désignation de ces aciers comporte la lettre C suivie d’un nombre exprimant la teneur moyenne en carbone en centièmes de pour-cent et la lettre U qui désigne l’acier d’outillage.
HAUT DE PAGE2.1.2 Aciers à outils alliés pour travail à froid et à chaud
Les désignations sont communes dans ces deux groupes d’aciers entre :
-
les aciers à outils dont la teneur en éléments d’alliage est inférieure pour chacun d’eux à 5 % ;
-
les...
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