Comprendre l'acier à outils et comment il est fabriqué

L'acier à outils est un type d'acier allié au carbone. Comme vous pouvez le deviner d'après son nom, il est souvent utilisé pour fabriquer, modifier ou réparer des outils à main ou des matrices de machines. Les aciers à outils se distinguent par leur dureté, leur résistance à l'abrasion et à la déformation. Ils peuvent conserver un tranchant à des températures très élevées, c'est pourquoi ils sont souvent utilisés dans la mise en forme d'autres matériaux par découpe, pressage, frappe ou extrusion. Leur résistance à l'abrasion se prête à leur utilisation dans la production de moules à injection.

Groupes d'acier à outils

Les aciers à outils sont classés en six groupes. Le choix du groupe dépend des facteurs de ténacité, de dureté de surface, de résistance aux chocs, de température de travail et de coût. Les six groupes sont les suivants :trempe à l'eau, travail à froid, résistance aux chocs, haute vitesse, travail à chaud et usage spécial

Comment l'acier à outils est-il fabriqué ?

La fabrication des aciers à outils se déroule dans des conditions soigneusement contrôlées pour produire la qualité requise. L'acier à outils a une teneur en carbone comprise entre 0,5 % et 1,5 %. Le processus de fabrication introduit des éléments d'alliage qui forment des carbures, généralement du tungstène, du chrome, du vanadium et du molybdène.

Fusion primaire

L'acier à outils est souvent fabriqué à partir d'environ 75% de ferraille - un mélange de ferraille d'usine et de ferraille achetée. Il est très important d'éviter la contamination des déchets, en particulier par des métaux qui ne peuvent pas être oxydés comme le nickel, le cobalt et le cuivre. La majorité de la production d'acier à outils se fait par fusion au four à arc électrique (EAF).

Il y a deux étapes :La ferraille est fondue rapidement dans le four. Le métal chaud est transféré dans une poche de coulée ou un récipient de conversion séparé pour être affiné. Ce processus est connu sous le nom de raffinage secondaire, et il permet une grande efficacité et le traitement de gros volumes.

Le métal affiné est ensuite transféré dans la station de coulée et coulé en lingots. Les lingots résultants sont généralement recuits (chauffés et refroidis lentement) pour éviter les fissures.

Fusion sous laitier électrique

La refusion ou l'affinage sous laitier électroconducteur (ESR) est un processus de fusion progressive utilisé pour produire des lingots avec des surfaces lisses et sans tuyau (trous) ni porosité (imperfections). Les lingots ESR offrent une meilleure aptitude au façonnage à chaud, de meilleurs rendements de traitement, une propreté accrue, de meilleures propriétés de ductilité en traction transversale et de fatigue.

Répartition principale

La méthode de décomposition utilisée pour les aciers à outils utilise soit une presse hydraulique à matrice ouverte, soit une forge rotative. Ces procédés sont extrêmement polyvalents et peuvent produire des longueurs de 6 à 13 m (20 à 43 pi) en carrés, rectangles, creux ou sections transversales en gradins. Le produit final est de très haute qualité, avec peu de fissures, de chevauchements ou de coutures, et un degré élevé de rectitude peut être atteint.

Rouler

Dans la fabrication moderne de l'acier, jusqu'à 26 laminoirs sont utilisés à la suite. Le métal est chauffé via un poussoir à gaz, un four à balancier ou un four à induction à haute puissance. Un chauffage rapide est utilisé pour éviter la décarburation (perte de teneur en carbone). Le processus est automatisé par des ordinateurs et des appareils de mesure sont utilisés pour surveiller la tolérance de diamètre et la qualité de surface du métal. Grâce à ce processus, une bobine de tôle d'acier peut être produite en moins de 12 minutes.