DIN 1652-3 Nuance 22CrMoS3-5 – Acier étiré à froid haute résistance pour applications automobiles et mécaniques

Acier 22CrMoS3-5 étiré à froid – Haute résistance et durabilité

La nuance 22 CrMoS 3-5 selon DIN 1652-3, dans sa condition d'étirage à froid, développe des propriétés mécaniques supérieures grâce à l'écrouissage. Cet acier de cémentation au chrome-molybdène affiche une limite d'élasticité et une résistance à la traction élevées dès l'état de livraison, tout en conservant une bonne ténacité.

Caractéristiques clés : Résistance à la traction 780–850 MPa (à 20 °C), excellente résistance à la fatigue, usinabilité facilitée par le soufre. Domaines d'application : automobile (boîtes de vitesses, arbres, pignons) et construction mécanique pour pièces soumises à charges alternées. Utilisable jusqu'à -60 °C, dimensions ≤ 60 mm.

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
Coefficient de Poisson	23 °C	0,29	Typique acier chrome-molybdène
Résistance à la traction (Rm)	20 °C	780 – 850 MPa	État étiré à froid

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)	0,19 – 0,24
Chrome (Cr)	0,70 – 1,00
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 étiré à froid

• Résistance mécanique accrue sans traitement thermique supplémentaire
• Tolérances dimensionnelles serrées et état de surface soigné
• Économie de temps et coûts : pièce utilisable directement après usinage
• Bonne tenue en fatigue grâce à l'écrouissage de surface
• Aptitude conservée aux traitements de surface (cémentation, nitruration)

Applications privilégiées

• Arbres de transmission de précision
• Engrenages de petite/moyenne module non cémentés
• Axes, goujons, broches soumis à fatigue
• Pièces de direction et suspension automobile

Traitements thermiques possibles

• Recuit de détente : 550 – 600 °C si contraintes résiduelles critiques
• Cémentation : 880 – 920 °C (annule les effets d'écrouissage)
• Nitruration : 500 – 550 °C, compatible avec l'état étiré