Fiches techniques métaux et plastiques Metonorm

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Introduction

- ACIER A OUTILS POUR TRAVAIL A FROID

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A NOTER

- Résistance élevée à l’usure
- Résistance élevée à la compression
- Dureté superficielle élevée après trempe
- Bonne aptitude à la trempe en profondeur
- Excellente stabilité à la trempe
- Bonne tenue au revenu

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GENERALITES

- La nuance SVERKER 21 est un acier à haute teneur en carbone et en chrome, avec des additions de molybdène et de vanadium.
- L’acier SVERKER 21 est recommandé pour les outils devant offrir une très grande résistance à l’usure et une bonne résistance aux chocs.
- En plus des domaines d’utilisation, il convient également pour le découpage de matériaux plus épais et plus durs, ainsi que pour les outils de formage soumis à des efforts de flexion et ayant à subir des chocs.
- L’acier SVERKER 21 peut être livré en différentes exécutions, y compris laminé à chaud, préusiné et rectifié avec précision. Il est également disponible sous forme d’ébauches creuses et de bagues.

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APPLICATIONS

1) DECOUPAGE :
Outils de découpage, découpage fin, jusqu’à poinçonnage, ébarbage, cisaillage, cisailles à froid à course réduite, lames pour le déchiquetage de déchets plastiques en copeaux et en granulés, cisailles rotatives, outils de tronçonnage et d’ébarbage pour ébauches forgées, fraises à bois, alésoirs, broches.

2) FORMAGE :
Outils de cintrage, estampage, emboutissage, repoussage au tour et fluotournage, poinçons d’estampage à froid, filage à froid, matrices de poinçons, cylindres de laminoirs à tubes et profilés, cylindres, matrices de formage pour céramique, briques, carreaux, meules, comprimés et plastiques abrasifs, outils à rouler les filets, outils de refoulement à froid, marteaux de broyage, tas-étampe, jauges, outils de mesure, glissières, coussinets, douilles, roulettes de moletage, buses de sablage.

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PROPRIETES PHYSIQUES ET CARACTERISTIQUES MECANIQUES

- Etat Trempé - Revenu à 62 HRC

1) à 20°C :
- Densité kg/m3 : 7700
- Coefficient de dilatation thermique °C à partir de 20° : non communiqué
- Conductibilité thermique W/m °C : 20,0
- Module d’élasticité N/mm² : 193 000
- kp/mm² : 19700
- Chaleur spécifique J/kg °C : 460

2) à 200°C :
- Densité kg/m3 : 7650
- Coefficient de dilatation thermique °C à partir de 20° : 11,0 x 10E-6
- Conductibilité thermique W/m °C : 21,0
- Module d’élasticité N/mm² : 188 000
- kp/mm² : 19200
- Chaleur spécifique J/kg °C : non communiqué

3) à 400°C :
- Densité kg/m3 : 7600
- Coefficient de dilatation thermique °C à partir de 20° : 10,8 x 10E-6
- Conductibilité thermique W/m °C : 23,0
- Module d’élasticité N/mm² : 173 000
- kp/mm² : 17600
- Chaleur spécifique J/kg °C : non communiqué

4) Résistance à la compression - Valeurs
approximatives

a) à 62 HRC :
- Limite de rupture par compression (Rm) 3000 N/mm²
- kp/mm² 195
- Limite de refoulement Rp0,2 : 2200N/mm²
- kp/mm² : 145

b) à 60 HRC :
- Limite de rupture par compression (Rm) 2750 N/mm²
- kp/mm² 180
- Limite de refoulement Rp0,2 : 2150N/mm²
- kp/mm² : 140

c) à 55 HRC :
- Limite de rupture par compression (Rm) 2400N/mm²
- kp/mm² 155
- Limite de refoulement Rp0,2 : 1900N/mm²
- kp/mm² : 125

d) à 50 HRC :
- Limite de rupture par compression (Rm) 1900N/mm²
- kp/mm² 125
- Limite de refoulement Rp0,2 : 1650N/mm²
- kp/mm² : 110

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TRAITEMENT THERMIQUE

1) RECUIT D’ADOUCISSEMENT :
- Protégez l’acier et chauffez-le à coeur jusqu’à 850°C. Refroidissez dans le four à raison de 10°C par heure, jusqu’à 650°C, puis à l’air libre.

2) RECUIT DE DETENTE :
- Après dégrossissage, l’outil doit être chauffé à coeur jusqu’à 650°C (temps de maintien 2 heures). Refroidissez ensuite lentement jusqu’à 500°C, puis à l’air libre.

3) TREMPE :
- Température de préchauffage : 650 - 750°C - Température d’austénitisation 990 - 1050°C normalement 1000 - 1040°C
- à 990°C : Temps de maintien 60 minutes - dureté avant revenu environ 63 HRC
- à 1010°C : Temps de maintien 45 minutes - dureté avant revenu environ 64 HRC
- à 1030°C : Temps de maintien 30 minutes - dureté avant revenu environ 65 HRC
- Temps de maintien = temps de maintien à la température de trempe, après chauffage à coeur de l’outil.
- Durant la trempe, il convient de protéger la pièce de la décarburation et de l’oxydation.

4) REVENU :
Choisissez la température de revenu en fonction de la dureté désirée. Procédez à deux revenus successifs, avec refroidissement intermédiaire à température ambiante normale. Température de revenu mini : 180°C. Temps de maintien mini à la température de revenu : 2 heures.

5) AGENTS DE REFROIDISSEMENT :
- Huile (géométries simples uniquement)
- Air forcé/gaz
- Sous vide (surpression de gaz)
- Trempe étagée en bain de sels à 180–500°C, puis refroidissement à l’air.
- Procédez à un revenu dès que la température de l’outil atteint 50 - 70°C.

6) TRAITEMENT PAR LE FROID ET VIEILLISSEMENT :
- Les pièces exigeant un maximum de stabilité dimensionnelle doivent être refroidies à basse température ou soumises à un vieillissement artificiel, pour éviter que leur volume ne se modifie avec le temps. C’est par exemple le cas des outils de mesure, tels que les jauges, et de certains éléments de construction.
- Traitement par le froid : Aussitôt après trempe, la pièce doit être refroidie à une température comprise entre -70 et -80°C - Temps de maintien 3 à 4 heures - puis soumise à un revenu ou un vieillissement. Ce refroidissement donne une augmentation de dureté de 1 à 3 HRC. Pour les pièces de forme compliquée, le refroidissement à basse température est à éviter, en raison des risques de fissurage qu’il entraîne.

7) NITRURATION :
- La nitruration donne une couche superficielle dure qui offre une bien meilleure résistance à l’usure et à l’érosion. Ce traitement améliore également la résistance à la corrosion. La dureté superficielle atteinte, après nitruration en atmosphère ammoniacale à 525°C, est d’environ 1250 HV 1.
- Nitruration : à 525°C - durée 20 heures - profondeur 0,25mm environ
- Nitruration : à 525°C - durée 30 heures - profondeur 0,30mm environ
- Nitruration : à 525°C - durée 60 heures - profondeur 0,35mm environ
- Un traitement Tenifer de 2 heures à 570°C, donne une dureté superficielle de 950 HV 1 environ. La couche présentant cette dureté mesure de 10 à 20µm.

8) ELECTRO-EROSION :
En cas d’usinage par électro-érosion à l’état trempé et revenu, l’outil doit alors subir un revenu supplémentaire à environ 25°C au-dessous de la température de revenu précédente.

9) SOUDAGE :
De bons résultats peuvent être obtenus lors du soudage d’aciers à outils pour autant que les précautions adéquates soient prises en cours de soudage (température de travail élevée, préparation du joint, choix des électrodes et de la méthode de soudure). Si l’outillage doit être poli ou photogravé, il est indispensable d’utiliser des électrodes de la même composition que le matériau de base.