Acier DIN 1652-3 20Cr4 Étiré à Froid : Matériau Haute Performance Résistant à l'Usure
Présentation de l'acier 20Cr4
L'acier 20Cr4 (numéro de matière 1.7027) est un acier au chrome allié, trempé et revenu, conçu pour les pièces soumises à de fortes charges d'usure dans la construction automobile et mécanique. Il est notamment utilisé pour la fabrication d'arbres à cames, d'axes de piston et de cylindres. Sa plage d'utilisation s'étend de -25 °C jusqu'à des dimensions nominales de 25 mm maximum.
Propriétés générales
| Propriété | Température | Valeur |
| Densité | 20 °C | 7,83 g/cm³ |
Propriétés mécaniques
| Propriété | Température | Valeur |
| Module d'élasticité | -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 | 20 °C | 0,28 |
| Résistance à la traction | 20 °C | 750 - 820 MPa |
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 de service (long terme) | - | -25 à 0 °C | |
| Point de fusion | - | 1382 - 1529 °C | Typique pour acier au chrome |
| 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 | 45,1 W/(m·K) | |
| 100 °C | 45,1 W/(m·K) | |
| 200 °C | 44,1 W/(m·K) | |
| 300 °C | 41,9 W/(m·K) | |
| 400 °C | 39,4 W/(m·K) | |
| 500 °C | 36,9 W/(m·K) | |
| 600 °C | 34,4 W/(m·K) | |
| Diffusivité thermique | 20 °C | 12,5 mm²/s | |
| 100 °C | 11,6 mm²/s | |
| 200 °C | 10,6 mm²/s | |
| 300 °C | 9,5 mm²/s | |
| 400 °C | 8,4 mm²/s | |
| 500 °C | 7,1 mm²/s | |
| 600 °C | 5,8 mm²/s | |
Propriétés électriques
| Propriété | Température | Valeur |
| Résistivité électrique | 20 °C | 2,31 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 2,84 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 200 °C | 3,58 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 300 °C | 4,48 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 400 °C | 5,52 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 500 °C | 6,71 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 600 °C | 8,06 × 10⁻⁷ Ω·m |
Composition chimique
| Élément | Teneur (% masse) |
| Carbone (C) | 0,17 - 0,23 |
| Chrome (Cr) | 0,90 - 1,20 |
| Manganèse (Mn) | 0,60 - 0,90 |
| Phosphore (P) | 0,04 max |
| Silicium (Si) | 0,40 max |
| Soufre (S) | 0,035 max |
Applications typiques
- Arbres à cames
- Axes de piston
- Cylindres
- Pièces mécaniques soumises à forte usure
Traitements thermiques recommandés
L'acier 20Cr4 est généralement utilisé dans l'état trempé et revenu. Le traitement thermique type comprend une trempe à 850-880 °C suivie d'un revenu à 540-680 °C selon les propriétés mécaniques souhaitées. L'étirage à froid améliore la résistance mécanique et la finition de surface.