Évolution des nuances des aciers à outils et de leurs traitements de surface
Les progrès réalisés dans les techniques d’élaboration, de refusion et de transformation à chaud ou encore dans les moyens d’usinage ont impulsé les évolutions des aciers pour moules et outils.
figure 1 : Situation de l’acier X40CrMoVN16-2 par rapport aux principaux aciers inoxydables martensitiques dans un diagramme résistance à l’usure/résistance à la corrosion, d’après J.Y. Moraux [1].
figure 2 : évolution de la hauteur de bavure en fonction du nombre de découpes d’acier DP1000 pour des outils en acier X155CrMoV12, X110CrMoV8 et HS3-3-4 élaboré par métallurgie des poudres, d’après D. Viale et al [2].
figure 3 : Propriétés comparées des nuances conventionnelles et élaborées par métallurgie des poudres, d’après J.M. Machefert (3).
tableau 1 : Nuances de travail à froid développées par métallurgie des poudres d’après J.M. Machefert [3].
figure 4 : Microstructures comparées des aciers HS6-5-2 et HS4-4-2Al, d’après A. Hackl et al [10].
tableau 2 : Aciers rapides commercialisés sous les dénominations ASP et TSP, fabriqués par la métallurgie des poudres et dont l’élaboration soignée permet d’obtenir de bas taux de résiduels, d’après [3], [11].
figure 5 : Caractéristiques mécaniques des aciers commercialisés sous la dénomination ASP et TSP obtenus par métallurgie des poudres avec de bas taux de résiduels. Comparaison avec les nuances classiques d’aciers rapides et d’aciers d’outillage à froid, d’après [3][11].
figure 6 : Schéma de l’architecture fonctionnelle de fabrication additive par fusion laser de poudres.
figure 7 : Nanostructuration de la surface de deux aciers par « nanopeening » : (a) X37CrMoV5-1, (b) 32CrMoV13, d’après
T. Muller et al [14].
figure 8 : Influence du nanopeening sur l’aptitude à la nitruration de l’acier X37CrMoV5-1, d’après T. Muller et al [14].
figure 9 : Différence de comportement de la surface d’un moule entre le grainage chimique et le grainage laser, d’après S. Guérin [15].
figure 10 : Revêtement multicouche a-C:H/a-C:H:W utilisé pour la mise en œuvre des alliages d’aluminium © IonBond [24].
tableau 3 : Nouveautés dans les revêtements utilisés pour le travail des métaux en feuilles, d’après O. Rozas [25].
tableau 4 : Revêtements utilisés sur outils de coupe en acier rapide selon la matière usinée et l’opération d’usinage, d’après Cetim Information n°138, 1994 [26].
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