Les aciers rapides, abrégés en HSS, sont une classe spécialisée d’ aciers à outils qui ont été nommés principalement pour leur capacité à usiner et à couper des matériaux à grande vitesse (dureté à chaud élevée). Il est souvent utilisé dans les lames de scies électriques et les forets. L’acier rapide est supérieur aux anciens outils en acier à haute teneur en carbone en ce sens qu’il peut résister à des températures plus élevées sans perdre son humeur (dureté). Les aciers rapides sont des alliages complexes à base de fer de carbone, de chrome, de vanadium, de molybdène ou de tungstène, ou des combinaisons de ceux-ci. Pour obtenir de bonnes performances de coupe du HSS, une réponse de durcissement appropriée doit être fournie lors du traitement thermique.
La réponse de durcissement obtenue au cours du processus de traitement thermique est au cœur des performances des aciers rapides. Les éléments d’alliage sont introduits en quantités données par l’application visée et par leur fonction dans le processus de traitement thermique, que ce soit pour augmenter la température de solidus ou inhiber la croissance des précipités de durcissement secondaire, permettant une température de fonctionnement plus élevée.
Résistance de l’acier rapide – AISI M2
En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique.
Résistance à la traction ultime
Résistance à la traction ultime de l’acier rapide – AISI M2 dépend du processus de traitement thermique, mais elle est d’environ 1200 MPa.
La résistance à la traction ultime est le maximum sur la courbe technique de contrainte-déformation. Cela correspond à la contrainte maximale qui peut être soutenu par une structure en tension. La résistance à la traction ultime est souvent abrégée en « résistance à la traction » ou même en « l’ultime ». Si cette contrainte est appliquée et maintenue, une fracture en résultera. Souvent, cette valeur est nettement supérieure à la limite d’élasticité (jusqu’à 50 à 60 % de plus que le rendement pour certains types de métaux). Lorsqu’un matériau ductile atteint sa résistance ultime, il subit une striction où la section transversale se réduit localement. La courbe contrainte-déformation ne contient pas de contrainte supérieure à la résistance ultime. Même si les déformations peuvent continuer à augmenter, la contrainte diminue généralement après que la résistance ultime a été atteinte. C’est une propriété intensive; sa valeur ne dépend donc pas de la taille de l’éprouvette. Cependant, cela dépend d’autres facteurs, tels que la préparation de l’échantillon, température de l’environnement et du matériau d’essai. Les résistances ultimes à la traction varient de 50 MPa pour un aluminium jusqu’à 3000 MPa pour les aciers à très haute résistance.
Limite d’élasticité
Limite d’élasticité de l’acier rapide – AISI M2 dépend du processus de traitement thermique, mais elle est d’environ 1000 MPa. La limite d’élasticité en compression est d’environ 3250 MPa.
La limite d’ élasticité est le point sur une courbe contrainte-déformation qui indique la limite du comportement élastique et le début du comportement plastique. Limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. Avant la limite d’élasticité, le matériau se déforme élastiquement et reprend sa forme d’origine lorsque la contrainte appliquée est supprimée. Une fois la limite d’élasticité dépassée, une partie de la déformation sera permanente et irréversible. Certains aciers et autres matériaux présentent un comportement appelé phénomène de limite d’élasticité. Les limites d’élasticité varient de 35 MPa pour un aluminium à faible résistance à plus de 1400 MPa pour les aciers à très haute résistance.
Module de Young
Le module de Young de l’acier rapide – AISI M2 est de 200 GPa.
Le module de Young est le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction. Jusqu’à une contrainte limite, une caisse pourra retrouver ses dimensions au retrait de la charge. Les contraintes appliquées font que les atomes d’un cristal se déplacent de leur position d’équilibre. Tous les atomes sont déplacés de la même quantité et conservent toujours leur géométrie relative. Lorsque les contraintes sont supprimées, tous les atomes reviennent à leur position d’origine et aucune déformation permanente ne se produit. Selon la loi de Hooke, la contrainte est proportionnelle à la déformation (dans la région élastique), et la pente est le module de Young. Le module de Young est égal à la contrainte longitudinale divisée par la déformation.
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Acier rapide
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