Problèmes liés au traitement thermique lors de l'usinage de pièces en acier inoxydable
Le traitement thermique joue un rôle crucial dans pièces usinées en acier inoxydable— non seulement pour atteindre la dureté requise, mais aussi pour maîtriser les contraintes internes qui influent sur la stabilité dimensionnelle lors de la transformation. Le choix du traitement dépend fortement du matériau utilisé.
Ces dernières années, la gamme de matériaux utilisés dans l'industrie du moule s'est considérablement élargie. Outre les options traditionnelles comme le Cr12, le 40Cr, le Cr12MoV et le carbure cémenté, de nouveaux aciers alliés en poudre, tels que le V10 et l'ASP23, sont désormais largement utilisés pour les poinçons et matrices soumis à de fortes contraintes et charges élevées. Ces matériaux de pointe offrent une stabilité thermique supérieure et d'excellentes propriétés microstructurales.
Traitement thermique des pièces en Cr12MoV
Pour les composants en Cr12MoV, la trempe est généralement effectuée après l'ébauche. Cependant, ce procédé engendre des contraintes résiduelles importantes, susceptibles d'entraîner des fissures lors de la finition de précision ou en service. Afin de limiter ce risque, un revenu doit être réalisé immédiatement après la trempe.
La température de trempe recommandée se situe entre 900 °C et 1020 °C. Après trempe, la pièce est refroidie à 200–220 °C, puis à l'air, suivie d'un revenu rapide à 220 °C. Ce procédé, appelé trempe simple, confère une résistance mécanique et une résistance à l'usure élevées, le rendant particulièrement adapté aux moules où l'usure est le principal mode de défaillance.
Pour les pièces aux géométries complexes ou comportant de nombreux angles vifs, le revenu seul peut s'avérer insuffisant pour éliminer les contraintes résiduelles de trempe. Dans ce cas, un recuit de détente ou plusieurs traitements de vieillissement sont nécessaires avant l'usinage de précision afin de garantir une relaxation complète des contraintes.
Traitement thermique des aciers alliés en poudre
Les aciers alliés en poudre, reconnus pour leur résistance aux hautes températures de revenu, subissent un durcissement secondaire. Ces matériaux sont trempés à 1050–1080 °C, puis soumis à plusieurs cycles de revenu à haute température (490–520 °C). Ce procédé améliore considérablement la résilience et la stabilité, ce qui le rend idéal pour les moules où l'écaillage est le principal mode de défaillance.
Bien que les aciers alliés en poudre soient plus coûteux, leurs performances supérieures expliquent leur adoption croissante dans l'ensemble du secteur.