Brevet FR2664293A1 — publié le 19920110

ALLIAGE POUR L'ELABORATION D'UN ACIER SPECIAL POUR OUTILS D'USINAGE A FROID La présente invention concerne un alliage pour l'élaboration d'un acier spécial pour outils d'usinage à froid. Il est bien connu que la fabrication d'outils d'usinage à froid, tels que des étampes, matrices, poinçons et similaires, nécessite l'utilisation d'aciers présentant une très bonne résistance à l'usure ainsi qu'une haute ténacité. Cette ténacité, c'est à dire l'aptitude de la matière à résister à des forces impulsives, telles que des charges dynamiques, des chocs et similaires, s'oppose généralement à la résistance à l'usure En effet, les aciers spéciaux conventionnels pour outils, qui ont une bonne ténacité, ont généralement une faible résistance à l'usure, et vice versa. Par conséquent, il en résulte que les aciers conventionnels, utilisés pour l'usinage à froid, constituent un compromis de matières, étant donné qu'ils ne peuvent pas présenter les caractéristiques optimales, aussi bien de ténacité que de résistance à l'usure. Les aciers spéciaux pour l'usinage à froid doivent en outre présenter des autres caractéristiques très importantes telles que l'usinabilité et la résistance à la compression aux arêtes vives, qui jouent un rôle déterminant dans le rendement de l'outil obtenu. Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients cidessus, en réalisant un nouvel alliage pour l'élaboration d'aciers spéciaux pour outils d'usinage à froid, présentant des caractéristiques optimales de ténacité et de résistance à l'usure, de manière à résoudre définitivement les problèmes mentionnés ci-dessus, en améliorant d'une manière conséquente les performances. -2- Plus précisément, l'alliage objet de la présente invention présente des caractéristiques élevées de résistance à l'usure et de ténacité, afin d'obtenir des outils résistant aux endommagements, même dans les conditions d'utilisation les plus dures, de manière à offrir de plus amples garanties de fiabilité. Les buts de la présente invention ainsi que d'autres buts qui ressortiront de la description ci-après, sont atteints par un alliage pour l'élaboration d'aciers spéciaux pour outils d'usinage à froid, caractérisé en ce que ledit alliage comprend, en alliage avec le fer, un pourcentage variable en poids: de carbone compris entre 0,90 et 1,05, de chrome entre 7 et 8, de molybdène entre 1,35 et 1,50, de vanadium entre 2 et 2,15 et de tungstène entre 0,8 et 0,95. Cet alliage comprend de préférence un pourcentage en poids de manganèse entre 0,3 et 0,4. Il comprend également un pourcentage en poids de silicium entre 0,9 et 1, 05. Ledit alliage comprend avantageusement un pourcentage en poids de phosphore inférieur ou égal à 0,020 et de souffre inférieur ou égal à 0,010. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'une manière évidente de la description détaillée suivante de la composition d'un alliage pour l'élaboration d'aciers spéciaux pour outils d'usinage à froid. L'alliage présente la particularité de comporter, en alliage avec le fer, un pourcentage en poids de carbone variable entre 0,90 et 1,05, ainsi que du chrome avec un pourcentage en poids variable entre 7 et 8. A cet alliage viennent en outre s'ajouter du molybdène, dans un pourcentage en poids compris entre 1,35 et 1,50, ainsi que du vanadium dans un pourcentage en poids compris entre 2 et 2,15 et du tungstène -3- dans un pourcentage en poids compris entre 0,8 et 0,95. Pour donner de meilleures propriétés audit alliage, on ajoute du manganèse, dans un pourcentage en poids compris entre 0,3 et 0,4 et du silicium avec un pourcentage en poids compris entre 0,9 et 1,05. Une caractéristique très importante de la présente invention réside dans le fait que le pourcentage en poids du phosphore contenu dans l'alliage est inférieur ou égal à 0,020 et que celui du soufre est inférieur ou au plus égal à 0,010. Des expériences effectuées ont prouvé que l'alliage ainsi obtenu présente une haute ténacité ainsi qu'une bonne résistance à l'usure, qui sont des propriétés très avantageuses, spécialement dans le champ d'application spécifique aux aciers spéciaux pour outils. Un autre aspect très important de la présente invention réside dans le fait que cet alliage permet de fabriquer des outils présentant des caractéristiques optimales de résistance à la compression aux arêtes vives, de manière à réduire de manière conséquente les endommagements possibles. De la description qui précède, on remarque que la présente invention a atteint les buts mentionnés ci-dessus. En particulier, on remarque qu'on a réalisé un alliage qui, en plus de présenter une ténacité plus importante que la ténacité des aciers conventionnels pour outils, présente également une très bonne résistance à l'usure, ce que l'on ne peut actuellement pas obtenir avec les aciers conventionnels disponibles. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit mais s'étend à toutes modifications et variantes évidentes pour l'homme de l'art. -4- Revendications 1) Alliage pour l'élaboration d'un acier spécial pour outils d'usinage à froid, caractérisé en ce que ledit alliage comprend, en alliage avec le fer, un pourcentage variable en poids: de carbone entre 0,90 et 1,05, de chrome entre 7 et 8, de molybdène entre 1,35 et 1,50, de vanadium entre 2 et 2,15 et de tungstène entre 0,8 et 0,95. 2) Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un pourcentage en poids de manganèse compris entre 0,3 et 0,4. 3) Alliage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un pourcentage en poids de silicium compris entre 0,9 et 1,05. 4) Alliage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un pourcentage en poids de phosphore inférieur ou au plus égal à 0,020 et de soufre inférieur ou au plus égal à 0,010.