Classes d'acier couramment utilisées dans l'usinage de précision

L'acier est l'un des matériaux les plus couramment utilisés dans l'usinage CNC suisse et le tournage CNC. L'élément principal de l'acier est le fer (provenant du minerai de fer) qui est extrait dans plus de 50 pays à travers le monde. Actuellement, la majeure partie du minerai de fer mondial (plus de 75 %) provient d'Australie, du Brésil, de Chine, d'Inde, de Russie, d'Afrique du Sud et d'Ukraine (par ordre de volume décroissant). L'Australie produit 50 % de plus que tout autre pays du monde (bien qu'à une certaine époque, la Chine ait tenu cette distinction).

La combinaison de minerai de fer avec une variété d'autres éléments en quantités variables crée divers types d'acier qui produisent un métal avec une large gamme de propriétés physiques pour répondre aux exigences d'une grande variété d'applications.

Les matériaux ajoutés modifieront les propriétés de l'acier (telles que la flexibilité, la résistance, la formabilité et la trempabilité). En général, les éléments d'alliage sont ajoutés en pourcentages plus faibles (moins de 5 %) pour augmenter la résistance ou la trempabilité, ou en pourcentages plus importants (plus de 5 %) pour obtenir des propriétés spéciales, telles que la résistance à la corrosion ou la stabilité aux températures extrêmes.

Bien qu'il existe plus de 1000 variantes différentes de compositions d'acier, pour ceux d'entre nous dans l'industrie de l'usinage de précision (ou pour ceux d'entre vous qui ont besoin de composants métalliques usinés), les aciers peuvent être regroupés en 4 catégories de base. Du point de vue de l'usinage, le degré de difficulté d'usinage augmente à mesure que vous passez à la catégorie suivante. Chez Pioneer Service, la plupart des usinages que nous effectuons appartiennent aux trois premières catégories, avec quelques projets dans la dernière catégorie.

1. Acier au carbone :cette variété d'acier comprend des compositions contenant jusqu'à 2-3% de carbone. Il existe des aciers à faible, moyenne et haute teneur en carbone dans cette catégorie. Plus le pourcentage de carbone est élevé, plus la dureté et la résistance sont élevées. Les aciers de cette catégorie sont généralement faciles à usiner (bien qu'ils deviennent plus difficiles à usiner lorsque le pourcentage de carbone augmente). Les aciers de cette catégorie nécessitent souvent un traitement thermique après usinage pour réduire la corrosion/les intempéries. Près de 90 % de la production d'acier entre dans la catégorie de l'acier au carbone.
   • • Exemples de nuances d'aciers au carbone** :
       • Bas :1 010, 1 018
       • Moyenne : 1 030 et 1 040
       • Élevé : 1 080

4. Acier allié :ces aciers sont créés en ajoutant diverses quantités d'éléments supplémentaires à l'acier au carbone. Cela produira un acier avec des caractéristiques physiques supplémentaires qui ne peuvent pas être trouvées dans l'acier au carbone ordinaire. Généralement, une dureté, une résistance à la corrosion et une résistance accrues sont les propriétés à atteindre. Mais une grande variété d'éléments peuvent être ajoutés pour obtenir une gamme de caractéristiques améliorées, notamment :
   1. Du manganèse, du silicium, du nickel et du cuivre sont ajoutés pour augmenter la résistance.
   2. Le chrome, le vanadium, le molybdène et le tungstène améliorent l'apparence.
   3. Le nickel et le cuivre améliorent la résistance à la corrosion.
   4. Le molybdène aide à résister à la fragilisation.
   5. Le zirconium, le cérium et le calcium augmentent la résistance.
   6. Le plomb, le bismuth, le sélénium et le tellure augmentent l'usinabilité.
      • Exemples d'aciers alliés :** :
        • 4130, 4140 et 4340

4. Acier inoxydable :avec les aciers inoxydables, le chrome est le principal élément ajouté à la composition (jusqu'à 10-20%). Il est principalement utilisé pour l'aspect visuel supplémentaire (pensez à la « finition chromée ») et la résistance à la rouille. C'est un matériau plus coûteux au départ et plus difficile à usiner.
   • • Exemples de nuances d'acier inoxydable** :
       • 303, 304 et 316

4. Acier à outils :ce groupe d'acier au carbone et d'alliages est appelé acier à outils car ils sont le plus souvent utilisés pour fabriquer des outils de coupe et de mise en forme d'autres matériaux. Techniquement, il existe 6 catégories d'aciers à outils :trempé à l'eau, trempé à l'air, résistant aux chocs, haute vitesse, travail à chaud et achat spécial - chacun avec des propriétés et des caractéristiques qui leur permettent de couper, presser, extruder et frapper d'autres métaux et matériaux. Les aciers à outils sont généralement classés par l'AISI avec un système de lettres numériques (XX). Pioneer Service effectue très peu d'usinage d'acier à outils, mais lorsque nous le faisons, il s'agit généralement d'un matériau de travail à froid (et généralement d'alliages moyens durcis à l'air comme A582, A286, A277). Les aciers à outils sont extrêmement difficiles à usiner.

**Système de numérotation des aciers créé par l'American Iron &Steel Institute (AISI)

L'AISI a créé un système de numérotation à 4 chiffres pour identifier la composition de l'acier :

1. Premier chiffre
2. 1XXX Tout acier qui commence par un 1 est un acier au carbone
   • 10XX=acier ordinaire au carbone (avec moins de 1 % de Mn)
   • 11xx =Acier au carbone re-sulfuré
   • 12XX =Acier au carbone re-sulfuré et re-phosphorisé
   • 15XX =non resulfuré et à haute teneur en manganèse (jusqu'à 1,65 %)
3. 2XXX =Aciers au nickel
4. 3XXX =Aciers nickel-chrome
5. 4XXX =Aciers au molybdène
6. 5XXX =Aciers au chrome
7. Deuxième chiffre :
   • Généralement, indique la concentration de l'élément majeur (ex :1=1 %, etc.)
8. Deux derniers chiffres :
   • Indique la concentration en carbone (ex :18 =18 % de carbone)

Pour voir certaines des nombreuses pièces fabriquées par Pioneer Services en acier au carbone, en acier allié ou en acier inoxydable, veuillez consulter notre galerie de produits sur notre site Web :PioneerServiceInc.com/gallery/. Vous pouvez y trier par matériau pour voir une gamme de formes, de caractéristiques et de tailles de composants utilisés par les clients dans un large éventail d'industries.

Pour discuter d'un projet de composant en acier nécessitant un usinage de précision, veuillez contacter l'équipe de service Pioneer dès aujourd'hui !