L’acier à outils fait référence à une variété d’ aciers au carbone et alliés particulièrement adaptés à la fabrication d’ outils (poinçons, matrices, moules, outils de découpe, de découpage, de formage, d’emboutissage, de direction et de refendage). Leur aptitude vient de leur dureté distinctive, de leur résistance à l’abrasion et à la déformation, et de leur capacité à maintenir un tranchant à des températures élevées. Avec une teneur en carbone comprise entre 0,5% et 1,5%, les aciers à outils sont fabriqués dans des conditions soigneusement contrôlées pour produire la qualité requise. La présence de carbures dans leur matrice joue un rôle prépondérant dans les qualités des aciers à outils.
Ils sont généralement regroupés en deux classes:
- Aciers au carbone simples contenant un pourcentage élevé de carbone, environ 0,80-1,50 %
- Aciers à outils alliés, dans lesquels d’autres éléments (chrome, molybdène, vanadium, tungstène et cobalt) sont ajoutés pour fournir une plus grande résistance, ténacité, résistance à la corrosion et à la chaleur de l’acier.
L’un des sous-groupes d’aciers à outils est les aciers rapides (HSS), qui ont été nommés principalement pour leur capacité à usiner et couper des matériaux à grande vitesse (dureté à chaud élevée). Il est souvent utilisé dans les lames de scies électriques et les forets. Ce groupe d’aciers à outils est décrit dans un article séparé.
Exemple d’acier à outils – acier A2
L’acier à outils A2 est un acier pour travail à froid trempant à l’air du groupe A contenant du molybdène et du chrome. L’acier A2 contient 5% d’acier au chrome qui offre une dureté élevée après traitement thermique avec une bonne stabilité dimensionnelle. La teneur en carbone des aciers à outils A2 est élevée. A2 offre une bonne ténacité avec une résistance à l’usure moyenne et est relativement facile à usiner. L’acier à outils A2 peut être utilisé dans de nombreuses applications qui nécessitent une bonne résistance à l’usure ainsi qu’une bonne ténacité. Applications typiques pour l’acier A2:
- Matrices de formage
- Découpeuses
- Jauges
- Lames de cisaillement
- Outils de découpage
- Poinçon meurt
Dureté de l’acier à outils – Acier A2
Dureté Rockwell de l’acier à outils – L’acier A2 dépend du processus de traitement thermique, mais il est d’environ 60 HRC.
Le test de dureté Rockwell est l’un des tests de dureté par indentation les plus courants, qui a été développé pour les tests de dureté. Contrairement au test Brinell, le testeur Rockwell mesure la profondeur de pénétration d’un pénétrateur sous une charge importante (charge majeure) par rapport à la pénétration faite par une précharge (charge mineure). La charge mineure établit la position zéro. La charge majeure est appliquée, puis retirée tout en maintenant la charge mineure. La différence entre la profondeur de pénétration avant et après l’application de la charge principale est utilisée pour calculer le nombre de dureté Rockwell. C’est-à-dire que la profondeur de pénétration et la dureté sont inversement proportionnelles. Le principal avantage de la dureté Rockwell est sa capacité à afficher directement les valeurs de dureté. Le résultat est un nombre sans dimension noté HRA, HRB, HRC, etc., où la dernière lettre est l’échelle Rockwell respective.
Le test Rockwell C est réalisé avec un pénétrateur Brale (cône diamant 120°) et une charge majeure de 150kg.
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