11SMnPb30 – 11SMnPb37 Aciers de décolletage Sulfures de manganèse Struttura a bande Caratéristiques mécaniques Paramètres influençant l’usinabilité aux machines-outils Les paramètres principaux influençant l’usinabilité aux machines-outils sont les suivants: Composition chimique Forme et distribution des sulfures de manganèse Structure à bandes Ecrouissement et caractéristiques mécaniques Paramètres en détail: Composition chimique Carbone C La norme européenne pour les produits finis à froid prévoit une teneur de carbone C ≤ 0,14 %. L’acier est généralement fourni avec une teneur de carbone C ≤ 0,10 %; l’inconvénient de l’excessive ductilité, typique des aciers à faible teneur de carbone, est corrigé par des réductions d’étirage appropriées Silicium Si La norme européenne pour les produits finis à froid prévoit une teneur de silicium Si ≤ 0,05 %. Cet élément est très nuisible pour l’usinabilité et il doit être limité à des teneurs extrêmement réduites. En effet il se fixe avec l’oxygène contenu dans l’acier en causant la formation d’inclusions abrasives qui réduisent la vie de l’outil. En outre il exerce une influence négative sur la morphologie des sulfures de manganèse. Les meilleurs résultats en termes d’usinabilité sont obtenus avec une teneur de silicium Si ≤ 0,02 %. Manganèse Mn Il est présente dans les aciers sous forme de sulfures de manganèse ou dissous dans la structure de base ferritique. Sa teneur peut varier de 0,90 % à 1,50 %. Phosphore P Il se trouve dissous dans la structure de base ferritique; il contribue à augmenter la dureté et la fragilité de l’acier en favorisant donc la fragmentation des coupeaux. La norme européenne pour les produits finis à froid prévoit une teneur de phosphore ≤ 0,11 %. Soufre S Il est présent dans l’acier sous forme de sulfures de manganèse et représente un des paramètres déterminants pour l’usinabilité. La nature et la morphologie des sulfures seront traitées dans le relatif paragraphe. La teneur de soufre peut varier de 0,27 % à 0,40 %. Plomb Pb Il est insoluble dans le fer; il tend à se lier aux inclusions non-métalliques présentes dans l’acier ou il se trouve sous forme de particules élémentaires. Il agit comme lubrifiant, réduit le coefficient de frottement entre outil et coupeau et la formation du dépôt de matière sur le tranchant de la lame. La norme européenne prévoit une teneur de plomb comprise entre 0,20 % et 0,35 %. Oxygène O: Si présent dans l’acier à l’état “libre” (c’est à dire oxygène non lié à Si et Al), il favorise la formation et la conservation des sulfures de forme arrondie, prérogative essentielle pour une bonne usinabilité aux machines-outils. Aluminium Al: Il est très nuisible pour l’usinabilité et doit être limité à des teneurs extrêmement réduites. Autrement il donnera lieu à la formation d’inclusions d’alumine avec des effets extrêmement délétères pour la vie de l’outil. Eléments durcissant: La teneur des éléments comme Ni, Cr, Mo etc. doit être limitée. Leur valeur cumulative doit de préférence être inférieure au 0,30 %. La morphologie des sulfures permet de prévoir le comportement des coupeaux et donc la performance en termes d’usinabilité. En général on pense que les sulfures de forme sphéroïdale (bas rapport longueur/épaisseur), uniformément distribués, favorisent la rupture du coupeau en représentant une effective discontinuité dans la structure de base de l’acier. Au contraire les sulfures petits et filiformes donnent une faible contribution à l’usinabilité. Formation de coupeaux allongés et usure rapide de l’outil en sont les conséquences directes. 11SMnPb37 Section longitudinale Sulfures arrondis Agrandissement: 100 X 11SMnPb37 Section longitudinale Sulfures arrondis Agrandissement: 100 X Intuitivamente si può pensare che la presenza di bande favorisca la frammentazione del truciolo, quindi migliori la lavorabilità, nelle operazioni di foratura. Per contro non dovrebbe evidenziare effetti notabili nelle operazioni di tornitura. Esistono tuttavia pareri discordanti a riguardo; in generale si ritiene che una marcata presenza di bande sia comunque dannosa. 11SMnPb37 Perlite leggermente allineata e rada 11SMnPb37 Bandogenazione accentuata Bande allineate sottili e compatte Une bonne usinabilité ne dépend pas seulement de l’analyse, mais aussi de la dureté de la matière et de sa ductilité (c’est à dire de l’aptitude d’un métal à se laisser modeler ou déformer). Souvent la dureté plus basse n’est pas la plus avantageuse et en général on pense que plus élevée est la ductilité, plus réduite est l’usinabilité. Une excessive ductilité rend l’acier pâteux à la coupe en donnant lieu à un mauvais finissage. Un écrouissage à froid modéré, réalisable par étirage, permet une amélioration de toutes les deux caractéristiques; il donne dureté et corrige l’excès de ductilité. Télécharger acciai-lavorazioni-meccaniche.pdf (PDF, s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)