1.2083 (AFNOR Z40C14) - EN UN COUP D'ŒIL
Quel type d'acier est le 1.2083 (AFNOR Z40C14) ?
L’acier 1.2083 (AFNOR Z40C14) est un acier pour travail à froid résistant à la corrosion qui fait partie des aciers pour moules plastiques. Avec sa haute teneur en chrome, il présente une très bonne résistance à la corrosion (à l’état trempé) et une bonne résistance à l’usure.
Il se laisse facilement usiner et se polit bien. Avec une haute résistance à la compression et une haute résistance à l’usure, le durcisseur à cœur à faible déformation convient aux moules d’injection de tous types pour lesquels une bonne résistance aux matériaux de moulage par injection chimiquement agressifs est nécessaire.
Caractéristiques techniques
Le 1.2083 (AFNOR Z40C14) est un matériau qui présente une bonne résistance à la corrosion, une bonne dureté et une bonne ténacité. Il est facile à usiner et réagit bien au traitement thermique, ce qui le rend idéal pour une grande variété d’applications telles que les outils industriels et les instruments médicaux.
- haute acceptation de trempe
- bonne résistance à l’usure
- bien érodable
- corrodable
- très bien polissable
- la nitruration n’est pas courante
- peu résistant aux acides
- si l’exigence sur le polissage est très élevée, on privilégiera la version ESR
- trempe à cœur faible en distorsions
Applications possibles
Le 1.2083 (AFNOR Z40C14) peut être utilisé pour des applications nécessitant une protection contre la corrosion, comme par exemple le moulage de matériaux corrosifs tels que le PVC, les acétates, les moules exposés à des conditions de travail humides, ainsi que les instruments et outils chirurgicaux et dentaires.
Des applications qui requièrent une bonne résistance à l’usure, par exemple pour le moulage de matériaux abrasifs.
Des applications qui ont besoin d’une haute qualité de surface, par exemple pour la fabrication de pièces optiques comme les lentilles d’appareils photo et de lunettes de soleil, ainsi que pour les récipients médicaux.
- construction mécanique en général
- technique médicale
- moules pour matières plastiques
- outils pour compression de résine de synthèse
- outils de coulage sous pression
- coulage sous pression de métaux légers
- outils de découpe
- lames de machine
- couteaux de cuisine
- rasoirs à main
- ciseaux,
- lames de curetage
- instruments chirurgicaux
- outils de mesure
- paliers à roulement
- roulements à billes
- patins à glace
- composants de pompe
- soupapes
1.2083 Valeurs de référence
Analyse chimique:
| C | Si | Mn | P | S | Cr |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,36 - 0,42 | 0,0 - 1,0 | 0,0 - 1,0 | 0,0 - 0,03 | 0,0 - 0,03 | 12,5 - 14,5 |
Dénomination chimique:
X40Cr14
Dureté d’utilisation:
50-55 HRC
Dureté à la livraison:
max. 241 HB
1.2083 PROPRIÉTÉS PHYSIQUES
À quel groupe d'acier appartient le 1.2083 ?
- Acier à outils
- Acier inoxydable résistant à la corrosion
- Acier inoxydable résistant aux acides
- Acier pour travail à froid
- Acier pour moules plastiques
Le 1.2083 est-il un acier inoxydable ?
Oui, le 1.2083 est un acier inoxydable. Pour être classé comme acier inoxydable, le matériau doit contenir au moins 10,5 % de chrome, le 1.2083 en contient 12,5 à 14,5 %.
Le 1.2083 est-il résistant à la corrosion ?
Avec une teneur de 12,5 – 14,5 % de chrome, l’acier à outils 1.2083 est résistant à la corrosion.
1.2083 Résistance générale à la corrosion
Le 1.2083 est résistant à la corrosion dans l’eau, la vapeur, les acides organiques doux, les solutions diluées de nitrates, de carbonates et autres sels.
Le 1.2083 est-il magnétisable ?
Oui, le 1.2083 est généralement magnétique et encore plus fort à l’état trempé qu’à l’état recuit. Cette nuance d’acier est adaptée à la technique de serrage magnétique.
1.2083 Travail à froid
Le formage à froid du 1.2083 doit être effectué avec soin afin d’éviter la formation de fissures. Le travail à froid de ce matériau peut augmenter sa dureté et sa résistance.
1.2083 Résistance à l'usure
Le 1.2083 obtient un 4 pour sa résistance à l’usure sur une échelle où 1 est faible et 6 est élevé.
1.2083 PROPRIÉTÉS TECHNIQUES
L'acier à outils 1.2083 est-il un acier pour couteaux ?
Oui, le matériau 1.2083 peut être utilisé pour la fabrication de couteaux. En raison de sa ténacité, de sa résistance à la corrosion et de sa facilité de coupe, le 1.2083 convient à la fabrication de couteaux. Bien que cette nuance d’acier présente une bonne résistance à la corrosion, un entretien, un nettoyage et un séchage réguliers permettent de prolonger la durée de vie et les performances des couteaux fabriqués dans cette nuance.
1.2083 Dureté de travail
La dureté de travail pour l’acier à outils 1.2083 se situe entre 50 – 55 HRC.
1.2083 Densité de l'acier
La densité de l’acier à outils 1.2083 se situe à une valeur de 7,8 g/cm³ à une température de 20 °C .
1.2083 Résistance à la traction
L’acier à outils 1.2083 présente à la livraison une résistance à la traction d’environ 815 N/mm2. Pour atteindre cette valeur, on effectue un essai de traction qui montre quelle force est nécessaire pour étirer ou allonger un échantillon avant qu’il ne se brise.
1.2083 Limite d'élasticité
La limite d’élasticité indique la quantité de charge nécessaire pour provoquer une déformation plastique et le moment où le matériau ne reprend pas sa forme initiale une fois la charge supprimée. Il reste alors dans la forme mal formée ou se casse.
La limite d’élasticité de cet acier à outils est de 1600 N/mm2.
1.2083 Conductivité thermique
La conductivité thermique pour le matériau 1.2083 à une température de 23 °C est de 22,6 W/(m*K).
Conductivité thermique
Valeur W/(m*K)
Température
22,6
23 °C
24,0
150 °C
24,6
300 °C
24,9
350 °C
24,4
400 °C
23,7
500 °C
1.2083 Coefficient de dilatation thermique
Le tableau suivant montre la dilatation ou la contraction à différentes températures, ce qui peut être très important pour les travaux à haute température ou en cas de fortes variations de température.
Coefficient de dilatation thermique moyen
Valeur 10-6m/(m*K)
À une température de
11,1
20 – 100 °C
11,6
20 – 200 °C
12,0
20 – 300 °C
12,3
20 – 350 °C
12,4
20 – 400 °C
12,5
20 – 450 °C
12,6
20 – 500 °C
1.2083 Capacité thermique spécifique
La capacité thermique spécifique du 1.2083 est de 0,46 J/g*K à température ambiante. Cette valeur indique la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer une certaine quantité de matériau de 1 kelvin.
1.2083 Résistance électrique spécifique
Le tableau suivant montre la résistance électrique du 1.2083.
Résistance électrique spécifique
Valeur (Ohm*mm2)/m
À une température de
0,6
20 °C
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1.2083 PROCÉDÉ
1.2083 Traitement thermique
Le traitement thermique permet de définir les propriétés des matériaux. Il doit donc toujours être effectué avec précaution. Il permet de définir des propriétés telles que la résistance, la ténacité, la dureté de surface et la résistance à la température, qui peuvent à leur tour prolonger/améliorer la durée de vie des pièces, des outils et des composants.
Le traitement thermique comprend le recuit de mise en solution, le recuit d’adoucissement, la normalisation, le recuit de détente, mais aussi le revenu, le durcissement et le refroidissement ou la trempe.
1.2083 Recuit
Chauffez uniformément le matériau à 890 °C. Ensuite, refroidissez-le lentement dans le four jusqu’à 650 °C, puis continuez à le refroidir à l’air jusqu’à température ambiante.
1.2083 Recuit de détente
Après l’usinage du 1.2083, le matériau est chauffé uniformément à 650 °C et maintenu pendant 2 heures. Le refroidir ensuite dans le four à 500 °C, puis continuer à le refroidir à l’air.
1.2083 Trempe
Préchauffer le matériau à 600 – 850 °C.
Pour l’austénitisation, le matériau 1.2083 est chauffé à une température de 1010 – 1067 °C.
1.2083 Trempe
Refroidissez rapidement le matériau afin d’obtenir les meilleures propriétés pour vos outils, mais veillez à ce que la vitesse de refroidissement ne soit pas trop rapide afin d’éviter que le matériau ne se déforme ou ne se fissure.
Ensuite, les pièces doivent être immédiatement soumises à un revenu lorsqu’elles atteignent une température de 50 à 70 °C.
- Lit fluidisé ou bain de sel à 250 – 550 °C , puis le refroidissement s’effectue dans un courant d’air.
- Vacuum avec une surpression suffisante
- Huile chaude, env. 80 °C
1.2083 Diagramme ZTU continu
Ce diagramme montre des micro-changements au fil du temps à différentes températures. Ils sont importants dans le traitement thermique, car ils donnent des informations sur les conditions optimales pour les processus tels que la trempe, le recuit et la normalisation.
1.2083 TRAITEMENT DE SURFACE
1.2083 Passivation
La passivation consiste à éliminer le fer libre de la surface en traitant la surface avec une solution acide, comme l’acide citrique ou nitrique. La passivation crée une couche d’oxyde protectrice qui augmente la résistance à la corrosion de ce matériau.
1.2083 Polissage
L’acier à outils 1.2083 peut être poli pour obtenir une excellente qualité de surface. Le polissage réduit le frottement, améliore la qualité de la surface et augmente l’aspect esthétique.
1.2083 Acier pour moules plastiques - Procédés PVD et CVD
Le revêtement PVD et CVD consiste à appliquer une couche dure, par exemple du TiN (nitrure de titane), afin d’améliorer la résistance à l’usure et la dureté du matériau.
- PVD – dépôt physique en phase vapeur
- CVD – dépôt chimique en phase vapeur
1.2083 Revêtement galvanique
Ce procédé consiste à appliquer une couche de métal, par exemple de nickel ou de chrome, sur la surface du métal afin de la rendre plus résistante à la corrosion, de réduire la friction ou d’obtenir un effet décoratif.
1.2083 Texturation
La texturation crée un motif à la surface du matériau à des fins esthétiques, mais peut également être fonctionnelle pour retenir le lubrifiant, améliorer l’adhérence de la pièce ou la conductivité électrique et thermique.
1.2083 USINAGE
1.2083 Érosion
Comme il s’agit d’un matériau dur, les méthodes d’usinage conventionnelles peuvent représenter un défi et entraîner une usure excessive des outils. Comme il n’y a pas de contact direct avec le matériau lors de l’érosion, l’usure de l’outil n’est pas un problème en soi, bien que les électrodes doivent être remplacées régulièrement. L’érosion est souvent utilisée pour des matériaux durs, des formes complexes, des tolérances serrées et un bon état de surface des pièces.
1.2083 Variations dimensionnelles
Comme pour tous les métaux, le 1.2083 peut se dilater lorsqu’il est chauffé et se contracter lorsqu’il est refroidi. Les changements de phase peuvent également entraîner des modifications dimensionnelles et celles-ci peuvent varier selon la température, le type de machines et de fluides de refroidissement utilisés pour la trempe et le revenu.
1.2083 Traitement cryogénique
Le traitement cryogénique du 1.2083 peut transformer l’austénite résiduelle en martensite et améliorer des propriétés telles que la stabilité dimensionnelle de ce matériau.
1.2083 Soudage
Le soudage devrait être évité dans la mesure du possible en raison du risque élevé de fissuration.
Si le soudage est inévitable, chauffez le matériau à 200 – 250 °C et maintenez-le à cette température afin d’éviter la formation de fissures. Après le soudage, laissez le matériau trempé revenir à une température inférieure de 10 à 20 °C de la température de revenu initiale. Le matériau recuit doit être chauffé uniformément à 890 °C dans une atmosphère protégée. Ensuite, refroidissez-le dans le four de 20 °C par heure jusqu’à 850 °C, puis de 10 °C par heure jusqu’à 700 °C. À partir de là, le matériau peut continuer à être refroidi à l’air.
Il convient d’utiliser des additifs de soudage ayant la même composition que le métal de base.
