DIN 1652-3 Nuance 20MoCrS4 – Acier étiré à froid, tourné et recuit mou pour résistance à l'usure supérieure

Présentation de l'acier 20MoCrS4 (état recuit mou)

L'acier 20 MoCrS 4 selon DIN 1652-3, dans sa condition « étiré à froid, tourné et recuit mou », est destiné aux pièces fortement sollicitées en usure dans l'industrie automobile et la construction mécanique. Ce traitement thermique confère une structure adoucie optimale pour l'usinage tout en conservant une bonne ténacité et une résistance à la fatigue élevée.

Applications types : engrenages, arbres, axes, pignons. Domaine d'utilisation : jusqu'à -60 °C et pour dimensions nominales ≤ 60 mm. L'état recuit mou (recuit de ramollissement) facilite les opérations d'usinage intensives avant un éventuel traitement de surface final (cémentation, nitruration).

Propriétés générales

Propriété	Température	Valeur
Densité	20 °C	7,83 g/cm³

Propriétés mécaniques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Module d'élasticité (E)	-100 °C	217 GPa
	20 °C	212 GPa
	100 °C	207 GPa
	200 °C	199 GPa
	300 °C	192 GPa
	400 °C	184 GPa
	500 °C	175 GPa
	600 °C	164 GPa
Dureté Brinell	20 °C	207 HB	État recuit mou
Coefficient de Poisson	23 °C	0,29	Typique acier chrome-molybdène

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	1,21 × 10⁻⁵ 1/K
	200 °C	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 service continu	–	-60 à 0 °C
Point de fusion	–	1382 – 1529 °C	Typique acier chrome-molybdène
Capacité thermique massique	-100 °C	423 J/(kg·K)
	20 °C	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 W/(m·K)
	100 °C	42,7 W/(m·K)
	200 °C	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	2,54 × 10⁻⁷ Ω·m
	100 °C	3,00 × 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)	0,020 – 0,035

Avantages de l'état recuit mou

• Usinabilité optimale pour opérations complexes (tournage, fraisage, perçage)
• Structure homogène sans contraintes résiduelles
• Préparation idéale pour traitements thermiques ultérieurs (cémentation, carbonitruration)
• Bonne aptitude au décolletage grâce au soufre

Traitements thermiques recommandés

• Recuit de ramollissement (si nécessaire) : 680 – 720 °C, refroidissement au four
• Cémentation : 880 – 920 °C, trempe à l'huile, revenu 150 – 200 °C
• Nitruration : 500 – 550 °C pour dureté de surface sans déformation