Correspondance des normes mondiales et des appellations commerciales

Fiche technique
QRO 90 SUPREME

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Appellations

Euronorme /
Nom usuel
Afnor Appellation ® 1
QRO 90 SUPREME Z40CDV10 QRO90

Compositions

 C Si Mn Cr Mo V
min
moy0.380 0.300 0.750 2.600 2.250 0.900
max

Applications et caractéristiques

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Introduction

- ACIER A OUTILS POUR TRAVAIL A CHAUD

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GENERALITES

- Acier à outils pour travail à chaud au chrome-molybdène-vanadium à haute performance
- Excellente tenue aux hautes températures et dureté à chaud
- Très bonne résistance thermique
- Résistance exceptionnelle à la fatigue thermique
- Excellente conductibilité thermique
- Bonnes ténacité et ductilité transversale comme longitudinale
- Homogénéité d'usinabilité
- Bonnes propriétés de traitement thermique

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APPLICATIONS

1) MOULES POUR COULEE SOUS PRESSION ET OUTILLAGE
CONNEXE
- QRO 90 SUPREME est plus performant que les aciers standard pour travail à chaud pour la coulée sous pression de l'aluminium, du cuivre ou du laiton. Son excellente tenue à chaud supprime le risque de criquage thermique et allonge la durée de vie des empreintes. - Sa conductibilité thermique élevée permet de raccourcir les cycles et donc d'augmenter la productivité.
- Il peut ainsi être utilisé pour les pièces nécessitant de la résistance au criquage thermique, à l'érosion et à la flexion.
Ses principales applications sont :
- Noyaux, broches de noyaux, inserts, empreintes de petites et moyennes dimensions, canaux de coulée, pièces mobiles de coulée sous pression de l'aluminium, du cuivre et du laiton.

2) FILIERES ET OUTILLAGE
D'EXTRUSION
- QRO 90 SUPREME est recommandée pour les filières d'extrusion de l'aluminium lorsque le tonnage produit dépassera probablement la longévité d'une filière en acier à outils standard, comme par exemple :
- filières pour profilés simples de grande série nécessitant plus d'une filière
- filières pour profilés complexes ou à parois minces
- filières à armature
- filières pour alliages présentant des difficultés d'extrusion.
Pour les éléments de l'outillage d'extrusion, chemises, grains de poussée, mandrins et tiges, QRO 90 SUPREME augmente la longévité de l'outil comparé à l'AISI H13 en extrusion de l'aluminium et de l'acier. En extrusion du laiton et du cuivre, QRO 90 SUPREME permet d'augmenter la longévité de l'outil pour les grains de poussée et les porte-filières comparé à l'acier AISI H13.
Des améliorations similaires sont obtenues avec les chemises en QRO 90 SUPREME en extrusion du laiton.

3) MATRICES DE
FORGEAGE
- QRO 90 SUPREME donne des résultats exceptionnels en matriçage de l'acier et du laiton, particulièrement pour les matrices de petite et de moyenne dimension. Ce produit convient tout particulièrement au forgeage progressif, au forgeage par refoulement, au forgeage des métaux en poudres et à tout procédé nécessitant un fort refroidissement par eau.

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PROPRIETES PHYSIQUES ET CARACTERISTIQUES MECANIQUES

1) Résistance approximative à la traction à température ambiante normale :
- à 48 HRC : Résistance à la traction Rm 1620 N/mm² - 165 kp/mm² - Limite élastique Rp0,2 : 1400N/mm² - 143 kp/mm²
- à 45 HRC : Résistance à la traction Rm 1470 N/mm² - 150 kp/mm² - Limite élastique Rp0,2 : 1270N/mm² - 130 kp/mm²
- à 40 HRC : Résistance à la traction Rm 1250 N/mm² - 128 kp/mm² - Limite élastique Rp0,2 : 1100N/mm² - 112 kp/mm²

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TRAITEMENT THERMIQUE

- Recuit doux : Protéger l'acier et chauffer à coeur jusqu'à 820°C. Refroidir au four à raison de 10°C par heure jusqu'à 650°C, puis à l'air libre.
- Recuit de détente : Après dégrossissage, chauffer l'outil à coeur à 650°C, maintenir 2 heures en température. Refroidir lentement à 500°C, puis à l'air libre.
- Trempe : Température de préchauffe 600-850°C, normalement avec deux étages. Température d'austénitisation : 1020-1050°C normalement 1020°C.
- à 1020°C : temps de maintien 30 minutes - dureté avant revenu 51HRC environ
- à 1050°C : temps de maintien 15 minutes - dureté avant revenu 52HRC environ
- Temps de maintien = temps de maintien à la température de trempe une fois l'outil chauffé à coeur.
- Protéger l'outil contre la décarburation et l'oxydation pendant la trempe.

1) AGENTS DE
TREMPE
- Flux de gaz à grande vitesse / circulation d'air
- Vide (flux de gaz à grande vitesse sous pression suffisante)
- Trempe étagée martensitique ou bain fluidisant à 550°C
- Trempe étagée martensitique ou bain fluidisant à 180-220°C
- Huile chaude
- Faire revenir l'outil dès que sa température atteint 50-70°C.
- Pour que l'outil acquiert des propriétés optimales, le refroidissement doit être rapide sans toutefois causer de déformations ou de fissures inacceptables.
2) REVENU
- Choisir la température de revenu en fonction de la dureté désirée. Faire subir deux revenus minimum avec un refroidissement intermédiaire à température ambiante. Température minimale de revenu 600°C. Temps de maintien à la température de revenu : 2 heures minimum. Pour éviter la "fragilité de revenu" ne pas faire de revenu dans la plage 450-600°C. Il est en principe déconseillé de faire un revenu dans la plage de 450-600°C en raison de la diminution de ténacité.

3) VARIATIONS DIMENSIONNELLES APRES
TREMPE
- La trempe soumet la matrice à des sollicitations thermiques comme à des transformations. Ceci entraîne inévitablement des variations dimensionnelles et au pire des déformations. Il est donc recommandé de toujours laisser une surépaisseur après usinage avant de tremper la matrice. Normalement, la dimension diminue en longueur et peut augmenter en largeur, mais ceci dépend aussi de la dimension de la matrice, de son dessin ainsi que de la vitesse de refroidissement après trempe. Pour cet acier il est conseillé de laisser 0,3% de surépaisseur en longueur, largeur et épaisseur.
4) NITRURATION
- La nitruration donne une couche superficielle dure extrêmement résitante à l'usure et à l'érosion. La couche nitrurée est toutefois fragile et peut se fissurer et s'écailler lorsqu'elle est exposée à des chocs mécaniques ou thermiques, ce risque augmentant avec l'épaisseur de la couche. Avant nitruration, tremper l'outil et lui faire subir un revenu à 50°C au moins au-dessus de la température de nitruration. La nitruration à l'ammoniaque à 525°C ou au plasma à 90% d'hydrogène et 10% d'azote à 480°C permet d'obtenir dans un cas comme dans l'autre une dureté superficielle de 1000-1150 HV1. En général, la nitruration au plasma est la méthode préférable parce qu'elle autorise un meilleur contrôle du potentiel azote et permet en particulier d'éviter la formation de ce qu'il est convenu d'appeler la couche blanche, déconseillé pour le travail à chaud. Mais une nitruration au gaz pratiquée avec soin peut également produire un résultat parfaitement acceptable.
5) NITROCARBURATION
- La nitrocarburation est opérée en bain spécial de sel ou de gaz à 570°C environ. Le traitement d'une durée normale de 2 heures donne une dureté superficielle de 950-1000 HV1 environ et une profondeur de couche de 100-200µm.
6) ELECTRO-EROSION
- Si l'électro-érosion est effectuée à l'état trempé et revenu, éliminer mécaniquement la couche blanche, par retouches à la meule ou à la pierre. Faire subir à l'outil un revenu supplémentaire à 25°C environ au-dessous de la température de revenu précédente.

7) SOUDAGE
- De bons résultats peuvent être obtenus en soudage d'aciers à outils moyennant les précautions adéquates concernant la haute température, la préparation du joint, le choix des électrodes et la méthode de soudage.

8) RECTIFICATION
- Une technique de rectification correcte permet d'éviter les criques de rectification et d'augmenter la durée de vie de l'outil. Employer uniquement des meules correctement dressées, à grains ouverts et tendres. Limiter la vitesse périphérique et lubrifier abondemment.

9) CHROMAGE
DUR
- Après chromage, faire subir aux pièces un revenu à 180°C pendant 4 heures pour éviter les risques de fragilisation à l'hydrogène.

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DISTRIBUTEURS

- QRO 90 SUPREME - UDDEHOLM

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INFORMATIONS DIVERSES

- QRO 90 SUPREME est un acier spécial de haute qualité pour travail à chaud créé par UDDEHOLM pour améliorer les performances des outils travaillant à haute température. La désignation SUPREME rappelle que cet acier est élaboré par des techniques spéciales, comme la refusion sous laitier électroconducteur, qui lui confèrent une pureté élevée et de bonnes propriétés mécaniques.
- Cela joint à un équilibre optimal des éléments d'alliages entrant dans l'acier. QRO 90 SUPREME a un profil de caractéristiques unique parmi les aciers à outils pour travail à chaud.
- La combinaison de résistance à haute température, de ténacité et de conductibilité thermique présentée par QRO 90 SUPREME est sans égale. QRO 90 SUPREME a permis d'augmenter la longévité dans le domaine de la coulée sous pression et de l'extrusion des métaux non ferreux et du forgeage et extrusion de l'acier.

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AUTRES

Etat trempé et revenu à 45 HRC. Valeurs à température ambiante normale et à hautes températures.

1) à 20°C :
- Densité kg/m3 : 7800
- Module d'élasticité N/mm² : 202500
- Coefficient de dilatation thermique par °C à partir de 20°C : valeur non communiquée
- Conductibilité thermique Wm/m°C : 31

2) à 400°C :
- Densité kg/m3 : 7700
- Module d'élasticité N/mm² : 175000
- Coefficient de dilatation thermique par °C à partir de 20°C : 12,6 x 10E-6
- Conductibilité thermique Wm/m°C : 32

3) à 800°C :
- Densité kg/m3 : 7550
- Module d'élasticité N/mm² : 130000
- Coefficient de dilatation thermique par °C à partir de 20°C : 13,9 x 10E-6
- Conductibilité thermique Wm/m°C : 30

Les indications et caractéristiques contenues dans cette fiche technique ne sont données qu'à titre d'information afin d'aider le lecteur dans son évaluation personnelle. Elles ne peuvent en aucun cas faire l'objet de garantie. Elles sont modifiables sans préavis en fonction de l'évolution des techniques de fabrication et de la normalisation. Les valeurs indiquées constituent des valeurs typiques ou moyennes et non des valeurs maximales ou minimales garanties. La responsabilité de la SARL METONORM ne pourrait en aucun cas être étendue au choix d'un produit ou aux conséquences de ce choix.

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