BE557904A

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Info

Publication number: BE557904A
Authority: BE

Description


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   La présente invention concerne un acier uti- lisable pour la fabrication d'outils devant travailler à la-compression. Il s'agit d'outils utilisés par exemple pour l'emboutissage, l'estampage, le matriçage à froid,      etc.. Jusqu'à présent, on utilise à ceteffet des aciers ayant une teneur en carbone comprise entre 0,40 et 0,60 %, une teneur en chrome comprise entre 0,50 et 1,50 %, et une teneur en nickel comprise entre 1,50 et 4,50 %, ceci lorsque les outils doivent supporter des contraintes de pression relativement peu élevéeso En outre, on utilise ces aciers lorsque les outils doivent présenter des par- ties en relief et de fines gravures, et lorsque leurs surfaces soumises à la compression présentent des grandes différences de niveau.

   On peut leur donner des duretés admettant une pression de 200 kg/mm2 environ sans qu'il 

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 se produise de déformation plastique. Lorsque des pres- 
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 sions surérienre.s sont moba'b3:es, on utilise éné#a"1L:ement des aciers renfermant 1 ae Fdhnome" rayant une torte teneur en carbon%   ,ou   bien encore 'des aciers   au,chrome -   manganèse - tungstène   trempés 'à   l'huile. Avec la dureté nécessaire, ces aciers permettent une charge -sous pres- sion de 300 kg/mm2 environ.

   Maïs ils ne peuvent   être .   utilisés que pour des outils ayant des formes relative- ment simples, car avec ces charges spécifiques élevées;, les arêtes, les parties en relief et les gravures fines pourraient se casser, étant donné que la ténacité de ces aciers, comparée par exemple aux premiers aciers nommés, est faible. 



   Dans les cas où l'outil doit supporter d'une part les charges spécifiques élevées admises par exemple par les aciers à 12 % de chrome et doit présenter, d'autre part, une ténacité telle que les fines gravures ou les arêtes ne cassent pas, on ne dispose jusqu'à présent   d'au    cun acier convenable..

   Les qualités permettant de suppor- ter une charge spécifique élevée d'une part et correspon- dant à une ténacité extrême d'autre part ne sont pas com- patibles, et ces deux qualités ne peuvent être réunies sans difficulté, 
Le but de l'invention est de combler cette lacune et de résoudre ce problème en utilisant un acier comportant : 
0,65 - 0,85 % de carbone, 
1,20 - 2,50 % de chrome, 
0,30 - 1,00% de nickel, 
0,30 - 1,50 % de molybdène, 

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   (le   reste étant constitué par du fer et par les teneurs en manganèse et en silicium déterminées par la fusion, ainsi que par les impuretés usuelles représentées par du soufre et du phosphore. Cette matière convient pour la fabrica- tion d'outils de matriçage exposés à des contraintes de pression élevées et devant présenter un degré de ténacité élevé.

   Ces contraintes de produisent par exemple sur les poinçons et les matrices soumis à des efforts continus ou s'exerçant par à-coups, sur les poinçons de matriçage, ainsi que sur les poinçons et les douilles utilisés pour le procédé par fluage ou filage à froid sous pression. 



  Les étampes de machines à forger utilisées pour la confor- mation des métaux à froid sont exposées à des contraintes analogues. Il en est de même des joues des machines à laminer les dentures ou cannelures. 



   Les aciers ayant cette composition sont en soi connus. Mais ils n'ont pas été utilisés jusqu'à pré- sent pour le but considéré. Au contraire, on a toujours utilisé jusqu'à présent les types d'acier mentionnés au début de cette description, présentant cependant les incon vénients qui doivent être évités par l'utilisation du dernier acier mentionné, conformément à l'invention. 



   La teneur en silicium peut être comprise entre des limites variant de 0,15 à 0,30 %. Eventuellement, il peut être désirable de produire la gravure sur ces aciers par matriçage à froid. Dans ce cas, afin d'obtenir une moindre résistance à chaud, on maintient de préférence la teneur en silicium au-dessous de 0,2 %. 



   Dans certains cas, il est désirable d'obtenir une ténacité encore plus élevée, afin d'empêcher la ruptu- 

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 re des parties très fines d'une empreinte. Il est pos- sible d'y parvenir, conformément à l'invention,   en augmen'   tant la teneur en silicium jusqu'à des valeurs comprises entre 0,5 et 2,5 %. Il ne faut alors admettre qu'une légère perte de résistance à la compression par rapport aux aciers présentant une teneur en silicium normale, maintenue intentionnellement basse. 



   La teneur en manganèse peut aller jusqu'à 
0,8 %, telle qu'elle résulte des conditions de fusion usuelles, mais il'est préférable qu'elle se maintienne entre 0,2 et 0,4 %. 



   Les recherches qui ont conduit à l'invention ont révélé qu'il est rationnel d'utiliser un   alliage   d'acier renfermant en outre de 0,20 à 1,00   %   de tungstène, car ce corps exerce une influence favorable, notamment sur la finesse de grain, sur la ténacité, et sur la résistance à l'usure des outils prêts à être utilisés. 



  En outre, pour les mêmes raisons, il est judicieux de prévoir une teneur en vanadium allant de 0,1 à 0,6 %. 



   Un acier qui a donné des résultats   particulié.-   rement satisfaisants est composé comme suit : 
0,7 à   0,80 %   de carbone, 
1,40 à   1,60 %   de chrome, 
0,40 à   0,60 %   de nickel, 
0,60 à   0,80 %   de molybdène, 
0,30 à 0,40% de tungstène, et moins de 0,20   %   de silicium, le reste constitué par du fer, avec une teneur en manganèse par la fusion, ainsi que par les impuretés usuelles représentées par le soufre et le phosphore. Cet acier peut supporter une charge de 

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 1300 kg/mm2 sans déformation plastique.

   La ténacité de cet acier correspond pratiquement,, avec cette faculté de char- ge, aux valeurs de ténacité que l'on obtient avec les aciers au chrome-nickel généralement utilisés pour ce but et ayant une faculté de charge Notablement plus faible, correspondant à 200 kg/mm2. 



   Un acier de ténacité élevée conforme à l'inven- tion, ayant donné de bons résultats, présente la composi- tion suivante : 
0,70 à   0,80 %   de carbone, 
1,40 à   1,60 %   de chrome, 
0,40 à   0,60 % de   nickel, 
0,60 à   0,80,%   de molybdène, 
0,30 à 0,40 % de tungstène, et 1,40 à   1,60 %   de silicium, le reste étant constitué par du fer et par la teneur en manganèse déterminée par la fusion, ainsi que par les impuretés usuelles représentées par du soufre et du phos- phore. 



   Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équiva- lences techniques. 

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Claims

@ REVENDICATIONS.: 1. Acier pour outils renfermant : 0,65 à 0,85 % de carbone, 1,20 à 2,50 % de chrome, 0,30 à 1, 00 % de nickel, et 0,30 à 1,50% de molybdène, <Desc/Clms Page number 6> le reste étant constitué par du fer et par les teneurs en manganèse et en silicium déterminées par la fusion, ainsi que par les impuretés usuelles représentées par lé phosphore et le soufre, utilisable pour la fabrication d'outils d'estampage, d'emboutissage ou de matriçage, qui sont soumis à de fortes contraintes de pression, et qui doivent présenter une ténacité élevée.

2. Acier suivant la revendication 1, renfer- mant en outre de 0,20 à 1,00 % de tungstène.

3. Acier suivant les revendications 1 et 2, renfermant en outre de 0,10 à 0,60 % de vanadium.

4. Acier suivant l'une quelconque des revend:²:- cations 1 à 3, caractérisé en ce que sa teneur en sili- cium ne dépasse pas 0,2 %, notamment lorsque la gravure de l'outil doit être appliquée par matriçage à froid.

Acier suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, présentant une teneur en silicium comprise entre 0,50 et 2,50 5.

6. Acier pcur outils utilisable pour les buts mentionnés dans la revendication 1, renfermant : 0,70 à 0,80 % de carbone, 1,40 à 1, 60 % de chrome, 0,40 à 0,60 % de nickel, 0,60 à 0,80 % de molybdène, 0,30 à 0,40 % de tungstène, et moins de 0,20 % de silicium, <Desc/Clms Page number 7> le reste étant constitué par du fer et par une teneur en manganèse déterminée par la fusion, ainsi que par les impuretés usuelles représentées par le soufre et le phos- phore.

@ 7. Acier pour outils utilisable pour les buts mentionnés dans la revendication 1, renfermant : 0,70 à 0,80 % de carbone, 1,40 à 1, 60 % de chrome, 0,40 à 0,60 % de nickel, 0,60 à 0,80 % de molybdène, @ 0,30 à 0,40 % de tungstène, et 1,40 à 1,60% desilicium, le reste étant constitué par du fer et par une teneur/en . manganèse déterminée par la fusion, ainsi que par les' L uretés usuelles représentées par le soufre et le phos- phore.