Acier 20MoCr4 (DIN 17210) Recuit Doux – Résistance à l'Usure pour Automobile et Mécanique
L'acier 20MoCr4 (aussi désigné 20MoCr5, n° mat. 1.7321) est un acier de cémentation au chrome-molybdène, conforme à la norme DIN 17210. Il est destiné aux pièces soumises à l'usure dans la construction mécanique et automobile, offrant une résistance au cœur moyenne, une ténacité élevée et une excellente résistance à la fatigue. Sa plage d'utilisation s'étend jusqu'à -60 °C, avec une performance optimale pour des diamètres nominaux jusqu'à 60 mm. Applications typiques : engrenages, arbres, axes, pignons.
Propriétés générales
| Propriété | Température | Valeur |
|---|
| Densité | 20 °C | 7,83 – 7,85 g/cm³ |
Propriétés mécaniques
| Propriété | Température | Valeur | Commentaire |
|---|
| Module d'élasticité (E) | -100 °C | 217 GPa | |
| 20 °C | 205 – 212 GPa | |
| 100 °C | 200 – 207 GPa | |
| 200 °C | 188 – 199 GPa | |
| 300 °C | 192 GPa | |
| 400 °C | 184 GPa | |
| 500 °C | 175 GPa | |
| 600 °C | 164 GPa | |
| Coefficient de Poisson | 23 °C | 0,29 | Typique pour acier Cr-Mo |
| Module de cisaillement (G) | 20 °C | 79 GPa | |
Propriétés thermiques
| Propriété | Température | Valeur | Commentaire |
|---|
| Coefficient de dilatation thermique | -100 °C | 1,05 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 20 °C | 1,15 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 100 °C | 1,10 – 1,21 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 200 °C | 1,18 – 1,27 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 300 °C | 1,32 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 400 °C | 1,36 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 500 °C | 1,40 × 10⁻⁵ 1/K | |
| 600 °C | 1,44 × 10⁻⁵ 1/K | |
| Température max. de service (long terme) | - | -60 à 0 °C | |
| Point de fusion | - | 1382 – 1529 °C | Typique pour acier Cr-Mo |
| Chaleur massique | -100 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20 °C | 460 – 461 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 479 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 499 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 517 J/(kg·K) | |
| 400 °C | 536 J/(kg·K) | |
| 500 °C | 558 J/(kg·K) | |
| 600 °C | 587 J/(kg·K) | |
| Conductivité thermique | 20 °C | 41 – 42 W/(m·K) | |
| 100 °C | 39,8 – 42,7 W/(m·K) | |
| 200 °C | 37,7 – 42,8 W/(m·K) | |
| 300 °C | 41,6 W/(m·K) | |
| 400 °C | 39,9 W/(m·K) | |
| 500 °C | 37,8 W/(m·K) | |
| 600 °C | 35,6 W/(m·K) | |
| Diffusivité thermique | 20 °C | 11,4 mm²/s | |
| 100 °C | 11,0 mm²/s | |
| 200 °C | 10,3 mm²/s | |
| 300 °C | 9,5 mm²/s | |
| 400 °C | 8,5 mm²/s | |
| 500 °C | 7,3 mm²/s | |
| 600 °C | 6,0 mm²/s | |
Propriétés électriques
| Propriété | Température | Valeur |
|---|
| Résistivité électrique | 20 °C | 1,6 – 2,54 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 3,0 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 3,69 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 4,51 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 5,45 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C | 6,54 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 600 °C | 7,78 × 10⁻⁷ Ω·m |
Composition chimique (en % masse)
| Élément | Teneur |
|---|
| Carbone (C) | 0,17 – 0,22 |
| Chrome (Cr) | 0,30 – 0,60 |
| Manganèse (Mn) | 0,70 – 1,00 |
| Molybdène (Mo) | 0,40 – 0,50 |
| Phosphore (P) | ≤ 0,040 |
| Silicium (Si) | 0,40 |
| Soufre (S) | ≤ 0,035 |
Traitement thermique et applications
L'état livré recuit doux (+A) assure une bonne usinabilité. Pour les pièces finies, un traitement de cémentation suivi d'un trempage et revenu bas (150–200 °C) permet d'atteindre une dureté de surface de 58–62 HRC tout en conservant un cœur ténace. Idéal pour les engrenages, arbres à cames, axes de transmission, goujons et boulons de moyenne à grande section.
