« MATÉRIAUX DE FORGE » BRÈVE ANALYSE DE PLUSIEURS ACIERS DE FORGE COURANTS.

ABSTRAIT: L'acier forgé peut être divisé en acier au carbone, acier faiblement allié, acier moyennement allié et acier fortement allié.Différents aciers ont des propriétés et des utilisations différentes. Tels que l'acier 5CrMnMo, 3Cr2W8V utilisé dans la fabrication de matrices de forgeage à chaud;Acier 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13 utilisé dans les outils médicaux ;Acier 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti utilisé dans les pièces résistantes à la corrosion ;Acier Mn13 utilisé dans les pièces résistantes à l'usure ;utilisé dans l'acier haute température 5CrMo, 4Cr10Si2Mo pour les pièces;ou acier 304, 304L, 316, 316L, 2205, 45, 42CrMo, 27SiMn, 40CrNiMo, 40Cr, Q345B/C/D/E, GCr15, etc. pour les pièces forgées de cylindre ;ou pour les engrenages forgés 40Cr, 42CrMo, 20CrMnMo, 20CrMnTi, 42CrMo, 40Cr acier et ainsi de suite.

Voici un extrait de plusieurs aciers de forge courants pour une analyse simple.Voir ci-dessous:

1. 20SiMn

• Il a une certaine résistance et ténacité, de bonnes performances d'usinage et de bonnes performances de soudage.Peut remplacer l'acier 27SiMn et S45C ;
• Convient pour le soudage sous laitier électroconducteur, les étais hydrauliques simples et les pièces avec une épaisseur de paroi de grande section ;
• Résistance à la traction ≥ 450 ;Limite d'élasticité ≥ 255 ;Allongement ≥ 14 ;Énergie d'impact ≥ 39 ;Taille de section (diamètre ou épaisseur) : 600~900mm ;
• Méthodes courantes de traitement thermique : normalisation + revenu.

2. 35SiMn

• Il a une résistance élevée, une résistance à l'usure, une ténacité et une résistance à la fatigue, une bonne usinabilité, une bonne trempabilité, de mauvaises performances de soudage et une plasticité de déformation à froid moyenne.Bonne économie, il peut complètement remplacer 40Cr ou remplacer partiellement l'acier 40CrNi ;
• Généralement utilisé dans divers arbres et engrenages de petite et moyenne taille,tels que les engrenages de transmission, les arbres principaux, les broches, les arbres rotatifs, les bielles, les vis sans fin, les arbres de tramway, les arbres de générateur, les vilebrequins, les volants, les moyeux, les roues, les poignées de pelle, les arbres de charrue, les tuyaux en acier sans soudure à paroi mince.Diverses attaches importantes et grandes et petites pièces forgées ;
• Résistance à la traction ≥885MPa ;Limite d'élasticité ≥735MPa ;Allongement ≥15 ;Énergie d'impact ≥47 ;
• Méthodes courantes de traitement thermique : trempe à 900 degrés, refroidissement à l'eau, revenu à 570 degrés, refroidissement à l'eau ou refroidissement à l'huile.

3. 50SiMn

• Haute résistance et bonne ténacité, bonne résistance à la corrosion, résistance à l'oxydation à haute température, traitement facile du plastique, finition de surface élevée et sensibilité à la fragilité.Peut remplacer 40Cr ;
• Il est principalement utilisé pour les grandes couronnes dentées, les roues et les pièces d'arbre de petites et moyennes sections.

4. 16MnCr

• Un acier pour engrenages importé d'Allemagne, équivalent àLe 16CrMnH de la Chine, a une bonne trempabilité et une bonne usinabilité, une dureté de surface élevée, une résistance élevée à l'usure et une résistance élevée aux chocs à basse température;
• Couramment utilisé pour les pièces plus grandes, telles que les engrenages, les arbres de transmission, les vis sans fin, les manchons d'étanchéité, les joints d'huile de turbine, les manchons et boulons d'essence, etc.
• Résistance à la traction 880-1180 ;Limite d'élasticité 635 ;Allongement 9 ;Dureté ≤297HB ;
• Spécification du traitement thermique : trempe à l'huile à 900 °C + trempe à l'huile à 870 °C, revenu à 200 °C.

5. 20MnCr

• Un acier de cémentation importé d'Allemagne,équivalent à 20CrMn en Chine, peut être utilisé comme acier trempé et revenu.Bonne trempabilité, petite déformation de traitement thermique, bonne ténacité à basse température, bonne performance de coupe, mais mauvaise soudabilité;
• Il peut être utilisé pour des pièces de petite section, à pression moyenne et sans grande charge d'impact,tels que les engrenages, les arbres, les bielles, les rotors, les manchons, les roues de friction, les vis sans fin, les arbres principaux, les accouplements, les accouplements universels, les réglages Le manchon du régulateur de vitesse et les boulons de la plaque de couverture du récipient à haute pression, etc. ;
• Résistance à la traction 1482 ;limite d'élasticité 1232;allongement 13 ;valeur de résilience 73;dureté 357HB;
• Spécification du traitement thermique : trempe à l'huile à 900 °C + trempe à l'huile à 870 °C, revenu à 200 °C

6. 20CrMnTi

• Acier carburé.La trempabilité est élevée, l'usinabilité est bonne, la déformation d'usinage est faible et la résistance à la fatigue est bonne.Possède une ténacité élevée aux chocs à basse température et une soudabilité moyenne ;
• Il est principalement utilisé dans les engrenages de transmission automobile, qui peuvent être utilisés comme engrenages, arbres de transmission, couronnes dentées, têtes transversales, etc.les pièces importantes avec une section inférieure à 30 mm, telles que les engrenages, les couronnes dentées, les arbres de transmission, les paliers lisses, les arbres principaux, les embrayages à griffes, les vis sans fin, les têtes transversales, etc. ;
• Résistance à la traction≥1080(110);Limite d'élasticité≥835(85);Allongement≥10 ;Énergie d'impact≥55 ;Valeur de résistance aux chocs≥69(7);Dureté≤217HB ;
• Spécification de traitement thermique : Trempe : première fois 880℃, deuxième fois 870℃, refroidissement à l'huile ;trempe 200℃, refroidissement par eau, refroidissement par air.

7. 20MnMo

• Bonne performance de soudage.La composition chimique de l'acier SA508-3cl.2 est très similaire ;
• Utilisé pour les récipients à température moyenne et haute pression, tels que la tête, le couvercle inférieur, le cylindre, etc.
• Résistance à la traction ≥470 ;Limite d'élasticité ≥275 ;Allongement ≥14 ;Énergie d'impact ≥31.

8. 25CrMo4

• Haute résistance et ténacité, haute trempabilité, pas de fragilité de revenu, très bonne soudabilité, faible tendance à former des fissures à froid, bonne usinabilité et plasticité à froid.
• Généralement utilisé à l'état trempé et revenu ou carburé et trempé, il est utilisé pour fabriquer des tuyaux haute pression et diverses attaches qui fonctionnent dans des milieux non corrosifs et des milieux contenant des mélanges d'azote et d'hydrogène avec une température de travail inférieure à 250 ℃, et niveau supérieur infiltration Pièces en carbone, telles que engrenages, arbres, plaques de pression, bielles de piston, etc. ;
• Résistance à la traction ≥ 885 (90);Limite d'élasticité ≥ 685 (70);Allongement ≥ 12 ;Énergie d'impact ≥ 35 ;Valeur de résistance aux chocs ≥ 98 (10);Dureté ≤ 212HB ;
• Spécification de traitement thermique : trempe à 880℃, refroidissement par eau, refroidissement par huile ;trempe à 500℃, refroidissement par eau, refroidissement par huile.

9. 35CrMo

• Haute résistance au fluage et durabilité à haute température, la température de travail à long terme peut atteindre 500 ℃;plasticité modérée lors de la déformation à froid, mauvaise soudabilité;basse température à -110 ℃, avec une résistance statique élevée, une résistance aux chocs et une résistance élevée à la fatigue, bonne trempabilité, aucune tendance à la surchauffe, petite déformation de trempe, plasticité acceptable lors de la déformation à froid, usinabilité moyenne, mais il existe le premier type de fragilité de trempe, et la soudabilité n'est pas bonne.Il doit être préchauffé à 150 ~ 400 degrés Celsius avant le soudage.Traitement thermique post-soudure pour éliminer les contraintes.Généralement utilisé après trempe et revenu, il peut également être utilisé après trempe ou trempe superficielle à haute et moyenne fréquence et revenu à basse et moyenne température;
• Principalement utilisé pour fabriquer des pièces importantes dans diverses machines qui supportent l'impact, la flexion et la torsion, et des charges élevées, telles que les engrenages de grande section, les arbres de transmission lourds, les rotors de moteur à turbine à vapeur, les arbres principaux, les arbres de support, les engrenages, les vilebrequins, les vilebrequins, les tiges de marteau , bielles, attaches, conduits à paroi épaisse sans soudure à haute pression, etc. ;
• Résistance à la traction ≥ 985 (100);Limite d'élasticité ≥ 835 (85);Allongement ≥ 12 ;Réduction de surface ≥ 45 ;Énergie d'impact ≥ 63 ;Valeur de résistance aux chocs ≥ 78 (8);Dureté ≤ 229HB ;
• Spécification de traitement thermique : trempe 850℃, refroidissement à l'huile ;trempe 550℃, refroidissement par eau, refroidissement par huile.

10. 42CrMo

• Il a de bonnes propriétés mécaniques et maniabilité,et sa résistance et sa trempabilité sont supérieures à 35CrMo ;
• Utilisé pour fabriquer des pièces forgées avec une résistance supérieure ou une section trempée et trempée plus grande que l'acier 35CrMo, telles que les grands engrenages pour la traction de la locomotive, les engrenages de transmission du compresseur, les essieux arrière, les bielles, les réducteurs, les accouplements universels d'arbre de connexion et les nuances 8.8, boulons, écrous, rondelles , etc. de diamètre jusqu'à 100 mm;
• Dureté de recuit 255～207HB, dureté de trempe ≥60HRC ;

11. 50CrMo

• La résistance et la trempabilité sont supérieures à 42CrMo, généralement utilisé après trempe et revenu.Peut remplacer l'acier trempé et revenu avec une teneur en nickel plus élevée ;
• Utilisé pour fabriquer des pièces forgées avec une résistance supérieure ou une section plus grande que l'acier 42CrMo, telles que les grands engrenages pour la traction de la locomotive, les engrenages de transmission du compresseur, les essieux arrière, les cylindres de moteur, les joints de tige de forage de puits profonds de 1200 ~ 2000 m, les outils de pêche, les tiges de piston et le grade 8.8. attaches d'un diamètre de 100 ~ 160 mm ;
• Processus de traitement thermique : trempe 850° ;liquide de refroidissement : huile ;température de revenu 560° ;liquide de refroidissement : eau, huile ;
• La résistance à la traction est MPa1080 ;la limite d'élasticité est MPa930 ;l'allongement est de 12, la réduction de surface est de 45 et l'absorption d'impact est de 63 ;

12. 20CrMnMo

• Acier cémenté de haute qualité, résistance supérieure à 15CrMnMo ;plasticité et ténacité légèrement inférieures, trempabilité et propriétés mécaniques supérieures à celles du 20CrMnTi ;bonnes propriétés mécaniques globales et résistance aux chocs à basse température après trempe et revenu ;plus élevé après carburation et trempe Il a une résistance élevée à la flexion et à l'usure, mais il est sujet aux fissures lors du meulage;mauvaise soudabilité, adaptée au soudage par résistance, au préchauffage avant le soudage et au revenu après le soudage ;bonne usinabilité et aptitude au façonnage à chaud.Peut être utilisé à la place du 12Cr2Ni4 ;
• Couramment utilisé pour fabriquer de grandes et importantes pièces cémentées à haute dureté, haute résistance, haute ténacité et résistance à l'usure, telles que vilebrequins, arbres à cames, bielles, arbres de transmission, engrenages, arbres à broches, etc.;
• Résistance à la traction ≥ 1180 ;Limite d'élasticité ≥ 885 ;Allongement après rupture ≥ 10 ;Retrait de section ≥ 45 ;Travail d'absorption des chocs ≥ 55 ;Dureté Brinell ≤ 217 ;
• Traitement thermique : température de chauffage de trempe de 850℃ ;température de chauffage de trempe de 200 ℃ ;

13. 18MnMoNb

• Résistance à haute température inférieure à 500 ~ 530 ℃, bonnes performances de soudage et de traitement;
• Couramment utilisé dans les réservoirs chimiques à haute pression, les vérins hydrauliques, les arbres de turbine hydraulique, etc. Acier de construction faiblement allié pour les chaudières et les réservoirs sous pression.Il a un rapport de résistance et de rendement élevé, de bonnes performances de traitement thermique et des performances à température moyenne, un processus de production simple, de bonnes performances de soudage et une résistance élevée à la chaleur.Utilisé dans la fabrication de fûts à vapeur pour chaudières à haute pression et de grands conteneurs de produits chimiques ;également utilisé comme grands arbres de turbines hydrauliques et d'hydrogénérateurs, et arbres de moteurs à courant alternatif et à courant continu ;
• Résistance à la traction ≥635 ;Limite d'élasticité ≥510 ;Allongement 17 ;Valeur de résistance aux chocs à température ambiante 69 ;
• Spécification du traitement thermique : normalisation générale + traitement de trempe : normalisation 950 ~ 980 ℃, conservation de la chaleur 1,5 min ~ 2,0 min/mm, trempe 600 ~ 650 ℃, conservation de la chaleur 5 min ~ 7 min/mm, refroidissement par air.

14.42MnMoV

• Acier faiblement allié trempé et revenu.Peut remplacer 42CrMo ;
• Principalement utilisé pour fabriquer des arbres et des engrenages, etc. ;
• La dureté de trempe de surface est de 45 ~ 55HRC;résistance à la traction ≥765 ;limite d'élasticité ≥590 ;allongement ≥12 ;réduction de surface ≥40 ;énergie d'impact ≥31 ;dureté 241-286HB.

Source : Littérature professionnelle en mécanique.

Editeur : Ali