DIN 1652-3 Nuance 15CrNi6 : Acier Étiré à Froid ou Tourné, Recuit Doux pour Applications Automobiles et Mécaniques

L'acier 15CrNi6 (numéro de matériau 1.5713) est un acier de cémentation au nickel-chrome selon DIN 1652-3, destiné aux pièces de l'automobile et de la construction mécanique requérant une résistance moyenne et une ténacité élevée (engrenages, arbres, pignons). Il se distingue par une excellente ténacité à basse température, avec une limite d'utilisation jusqu'à -60 °C. La taille nominale optimale pour le traitement thermique de cémentation est jusqu'à 100 mm.

Propriétés générales

Propriété	Température	Valeur
Densité	20 °C	7,84 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	217 HB	État livré : recuit doux (+A / +S)
Coefficient de Poisson	23 °C	0,29	Typique pour acier nickel-chrome-molybdène

Propriétés thermiques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Coefficient de dilatation thermique	-100 °C	10,5 × 10⁻⁶ K⁻¹
	20 °C	11,5 × 10⁻⁶ K⁻¹
	100 °C	12,1 × 10⁻⁶ K⁻¹
	200 °C	12,7 × 10⁻⁶ K⁻¹
	300 °C	13,2 × 10⁻⁶ K⁻¹
	400 °C	13,6 × 10⁻⁶ K⁻¹
	500 °C	14,0 × 10⁻⁶ K⁻¹
	600 °C	14,4 × 10⁻⁶ K⁻¹
Température max. de service (long terme)	-	-60 à 500 °C
Point de fusion	-	1382 - 1529 °C	Typique pour acier nickel-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	-100 °C	31,9 W/(m·K)
	20 °C	37,6 W/(m·K)
	100 °C	39,3 W/(m·K)
	200 °C	40,1 W/(m·K)
	300 °C	39,6 W/(m·K)
	400 °C	38,4 W/(m·K)
	500 °C	36,7 W/(m·K)
	600 °C	34,8 W/(m·K)
Diffusivité thermique	-100 °C	10,9 mm²/s
	20 °C	10,4 mm²/s
	100 °C	10,1 mm²/s
	200 °C	9,7 mm²/s
	300 °C	9,0 mm²/s
	400 °C	8,1 mm²/s
	500 °C	7,1 mm²/s
	600 °C	5,9 mm²/s

Propriétés électriques

Propriété	Température	Valeur
Résistivité électrique	-100 °C	2,14 × 10⁻⁷ Ω·m
	20 °C	2,77 × 10⁻⁷ Ω·m
	100 °C	3,26 × 10⁻⁷ Ω·m
	200 °C	3,94 × 10⁻⁷ Ω·m
	300 °C	4,74 × 10⁻⁷ Ω·m
	400 °C	5,66 × 10⁻⁷ Ω·m
	500 °C	6,73 × 10⁻⁷ Ω·m
	600 °C	7,96 × 10⁻⁷ Ω·m

Composition chimique (en % masse)

Élément	Teneur
Carbone (C)	0,14 - 0,19
Chrome (Cr)	1,40 - 1,70
Manganèse (Mn)	0,40 - 0,60
Nickel (Ni)	1,40 - 1,70
Phosphore (P)	≤ 0,040
Silicium (Si)	≤ 0,40
Soufre (S)	≤ 0,035

État de livraison et traitements thermiques

Cet article concerne l'acier 15CrNi6 livré dans l'état étiré à froid ou tourné, recuit doux (symboles +A ou +S selon DIN EN 10277). Le recuit doux (généralement 680 - 720 °C, refroidissement lent) procure une dureté maximale d'environ 217 HB, optimisant l'usinabilité pour les opérations de tournage, fraisage, perçage avant le traitement thermique final de cémentation.

Traitements thermiques recommandés

• Recuit de ramollissement (si non fourni recuit) : 680 - 720 °C, maintien 2-4 h, refroidissement lent au four (≤ 30 °C/h) jusqu'à 500 °C, puis air.
• Cémentation : 880 - 920 °C (selon profondeur de cémentation visée), trempe directe ou double trempe (780 - 820 °C), revenu 150 - 200 °C.
• Normalisation (avant cémentation) : 870 - 910 °C, air.

Applications typiques

• Engrenages, pignons, arbres cémentés pour transmissions automobiles
• Pièces de direction (secteurs, vis, rotules)
• Roulements, bagues, goujons, axes
• Composants mécaniques soumis à l'usure et aux chocs à basse température (jusqu'à -60 °C)

Normes équivalentes et grades proches

Norme	Désignation
EN 10084	15CrNi6 (1.5713)
DIN 17210	15CrNi6
AISI/SAE	3310 (proche)
JIS	SNC 415 (proche)
BS	655M13 / 655A12 (proches)

Différence avec la nuance traitée ferrite-perlite (article 1002034713)

L'état recuit doux (+A/+S) offre une dureté plus élevée (~217 HB) et une usinabilité légèrement inférieure à l'état ferrite-perlite (+FP) (152-201 HB). Le choix dépend des opérations d'usinage prévues : l'état FP est préféré pour les gros volumes d'enlèvement de matière, l'état recuit doux pour des opérations de finition ou quand une structure plus homogène est requise avant cémentation.