Brevet FR2748037A1 — publié le 19971031

ACIER REPARABLE PAR SOUDURE POUR LA FABRICATION DE MOULES POUR MATIERES PLASTIQUES La présente invention concerne un acier faiblement allié utilisé notamment pour la fabrication de moules pour matières plastiques ou pour caoutchouc, et qui présente une bonne aptitude à la réparation par soudure. Les moules pour matières plastiques ou pour caoutchouc sont fabriqués par usinage de blocs de métal massifs dont l'épaisseur peut dépasser 1500 mm. L'usinage a pour but, notamment, de former une empreinte ayant la forme de l'objet à obtenir par moulage. Le plus souvent, la surface de l'empreinte est soit polie soit grainée chimiquement afin de conférer aux objets obtenus par moulage l'aspect de surface souhaité. L'opération de moulage se faisant par injection sous pression de matière plastique chaude, le moule doit résister aux efforts engendrés par la pression de la matière plastique, sans se déformer, évacuer la chaleur de la matière plastique, tout en résistant à l'usure engendrée par le frottement de la matière plastique sur la surface de l'empreinte. L'acier utilisé pour la fabrication de ces moules doit avoir des caractéristiques permettant de répondre à ces exigences De plus, les caractéristiques de l'acier doivent rester stables pendant l'utilisation des moules, c'est à dire, être insensibles aux cycles thermiques engendrés par les opérations de moulage. Outre les propriétés qui viennent d'être évoquées, on demande à l'acier pour moules de présenter une certaine aptitude au soudage afin de permettre de réaliser des réparations soit lorsque le moule est trop usé, soit pour retoucher la forme de l'empreinte. En général, lorsqu'on fabrique un moule pour le moulage d'un objet nouveau, on réalise un premier moule avec lequel on fabrique un premier objet qui est examiné par son concepteur, lequel concepteur demande souvent que la forme de l'objet, et donc de l'empreinte du moule, soit plus ou moins modifiée. Pour éviter d'avoir à fabriquer à nouveau un moule complet, ce qui est très coûteux, on fait un rechargement par soudure sur l'empreinte du moule, puis on fait un nouvel usinage suivi souvent d'un polissage et, éventuellement, d'un grainage. Il est donc souhaitable que les zones rechargées par soudure ainsi que les zones affectées par la chaleur de soudage (ZAT) aient des propriétés très proches de celles du métal initial. Pour satisfaire toutes ces conditions, il faudrait pouvoir disposer, pour la fabrication de moules pour injection de matières plastiques, d'un acier qui ait, notamment et à la fois, une très grande dureté, une très bonne aptitude à l'usinage, une très bonne aptitude au polissage ou au grainage chimique, une bonne conductibilité thermique, une très grande homogénéité de toutes ces 2 2748037 caractéristiques même pour les épaisseurs les plus importantes et enfin, une bonne aptitude à la réparation par soudure. Un tel acier idéal n'est pas connu. Pour fabriquer les moules on utilise en général des blocs d'acier faiblement allié suffisamment trempant pour obtenir, après trempe et revenu une structure martensitique ou bainitique ayant une dureté suffisante, une limite d'élasticité élevée et une bonne ténacité. Les aciers les plus utilisés sont l'acier P20 selon la norme AISI et les aciers W1.2311 ou W1.2738 selon la norme allemande WERKSTOFF. L'acier P20 contient, en poids, de 0,28% à 0,4% de Carbone, de 0,2% à 0, 8% de Silicium, de 0,6% à 1% de Manganèse, de 1,4% à 2% de Chrome, de 0, 3% à 0,55% de Molybdène, le reste étant du fer et des impuretés liées à l'élaboration. Les aciers W1.2311 et W1.2738 contiennent, en poids, de 0, 35% à 0,45% de Carbone, de 0,2% à 0,4% de Silicium, de 1,3% à 1,6% de Manganèse, de 1,8% à 2,10% de Chrome et de 0,15% à 0,25% de Molybdène; I'acier W1.2738 contient en outre de 0,9% à 1,2% de Nickel, le reste étant du fer et des impuretés liées à l'élaboration. Ces aciers ont une bonne tenue à l'usure et de bonnes caractéristiques mécaniques, mais ils ont l'inconvénient d'être peu soudables ce qui rend difficile les réparations par soudure. Afin de remédier à cet inconvénient, il a été proposé, notamment dans la demande de brevet européen EP 0 431 557, un acier pour la fabrication de moules pour moulage par injection de matières plastiques, dont la composition chimique comprend, en poids, de 0,1 % à 0,3 % de carbone, moins de 0,25 % de silicium, de 0,5 % à 3,5 % de manganèse, moins de 2 % de nickel, de 1 % à 3 % de chrome, de 0,03 % à 2 % de molybdène, de 0, 01 % à 1 % de vanadium, moins de 0,002 % de bore, élément considéré comme étant une impureté nuisible, le reste étant substantiellement du fer; la composition chimique devant, en outre satisfaire la relation: BH =326 + 847,3 x C + 18,3 x Si - 8,6 x Mn-12,5 x Cr est, en fait, de 0,238 %. Cet acier présente l'avantage d'avoir une bonne résistance à la fissuration lors du rechargement par soudage, même en l'absence de préchauffage ou de post chauffage, mais il présente l'inconvénient d'être difficile à mettre en oeuvre après réparation par soudure, en raison, notamment, de l'écart de dureté important entre la ZAT de réparation et le métal de base (de 100 à 150 HB). De 3 2748037 plus, cet acier a une conductibilité thermique relativement faible, ce qui limite la productivité des lignes de fabrication par moulage. En fait, les inventeurs ont constaté que la notion de soudabilité habituellement utilisée n'est que partiellement représentative de l'aptitude à la réparation par soudure d'aciers pour moules. En effet, au sens habituel de la notion de soudabilité, un acier soudable est un acier qui ne se fissure pas lors d'opérations de soudage, même en l'absence de précautions particulières. Dans le cas de la réparation par soudage des aciers pour moules, il est certes nécessaire qu'il n'y ait pas de fissures, mais ce n'est pas suffisant. Il faut, aussi, o que les zones réparées par soudure, ainsi que les zones affectées par la chaleur qui leur sont adjacentes, s'usinent, se polissent et se grainent bien. Par ailleurs, souvent, il n'est pas indispensable que l'opération de réparation par soudure puisse se faire sans préchauffage ou post chauffage. Le but de la présente invention est de proposer un acier qui présente à la fois les principales caractéristiques souhaitées pour un acier destiné a la fabrication de moules et qui, tout en ayant une conductibilité thermique meilleure que celle des aciers connus, soit facilement réparable par soudure, c'est à dire, notamment, qui garde une bonne aptitude au polissage et grainage après rechargement par soudure. A cet effet, I'invention a pour objet un acier pour la fabrication de moules pour injection de matières plastiques dont la composition chimique contient, en poids: 0,17 % 0 % 0,002 % 0,005 % - éventuellement, au moins un élément pris parmi le soufre, le sélénium et le tellure, la somme des teneurs en ces éléments étant inférieure ou égale à 0,2 %, - éventuellement, au moins un élément pris parmi le titane et le zirconium, en des teneurs telles que la somme de la teneur en titane et de la moitié de la teneur en zirconium soit inférieure ou égale à 0,3 %, éventuellement, au moins un élément pris parmi le plomb et le bismuth, la somme des teneurs en ces éléments étant inférieure ou égale à 0,2 %, éventuellement du calcium en une teneur inférieure ou égale à 0,1 %, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration; la composition chimique satisfaisant, en outre, les relations suivantes (teneurs en % en poids) Cr + 3 x (Mo + W/2) + 10 x (V + Nb/2 + Ta/4) > 2,1 Mo + W/2 > 0,7% si Cr 3 R = 3,8 x C + 10 x Si + 3,3 x Mn + 2,4 x Ni + 1,4 x (Cr + Mo +W/2) entre 0,5 % et 1,2%. La composition chimique peut être choisie de telle sorte que: BH = 326 + 847,3 x C + 18,3 x Si - 8,6 x Mn-12,5 x Cr > 460 ce qui a l'avantage de permettre d'augmenter la conductibilité thermique de l'acier tout en améliorant la tenue à l'usure des empreintes sans nuire à l'aptitude à la réparation par soudage. De préférence, et pour obtenir une très bonne conductibilité thermique, la teneur en silicium doit être inférieure ou égale à 0,2 % et mieux encore, inférieure ou égale à 0,1 %. Lorsque l'acier contient du titane ou du zirconium, et cela est souhaitable, il est préférable que les teneurs (en % en poids) en titane, zirconium et azote, (élément toujours présent au moins à titre d'impureté), soient telles que 0,00003 les exemples qui suivent. Pour satisfaire l'ensemble des caractéristiques requises pour la fabrication de moules pour injection de matières plastiques, I'acier doit, notamment, permettre d'obtenir une structure martensitique ou bainitique sur des blocs dont 2748037 l'épaisseur peut atteindre 1500 mm et dont la dureté doit être supérieure à 250 HB après un revenu à une température supérieure à 500 C. Pour cela, I'acier doit avoir une trempabilité suffisante et donc contenir suffisamment d'éléments d'alliage. Mais ces éléments d'alliage détériorent la conductibilité thermique. Aussi, leurs teneurs doivent être ajustées pour obtenir une trempabilité suffisante tout en maximisant la conductivité thermique (ou en minimisant la résistivité thermique). Par ailleurs, la composition chimique de l'acier a une incidence marquée sur l'aptitude à la réparation par soudure, et la composition doit être choisie en tenant compte de cette contrainte. io0 L'aptitude à la réparation par soudure peut s'évaluer, notamment, par l'écart de dureté entre la ZAT (ZAT: zone affectée par la température au voisinage des cordons de soudure) et le métal de base. Plus cette différence est faible, plus il est facile de réaliser un usinage de précision et un bon polissage. Alors que, pour les aciers selon l'art antérieur, I'écart de dureté entre la ZAT et le métal de base est supérieur à 100 HB, les inventeurs ont constaté qu'il était possible d'ajuster la composition chimique de l'acier de telle sorte que cet écart de dureté reste inférieur à 50 HB tout en conservant une trempabilité suffisante. Par ailleurs, pour que le grainage puisse se faire dans de bonnes conditions, la microstructure de la ZAT doit être la plus fine possible. Enfin, la soudure doit pouvoir être faite sans qu'il apparaisse de fissures. Ces considérations conduisent à rechercher une composition chimique telle que, d'une part, la ZAT ait une structure bainitique et d'autre part, que cette structure bainitique ait un écart de dureté le plus faible possible avec le métal de base. Pour satisfaire simultanément toutes ces conditions, il faut, notamment, limiter les teneurs en éléments non carburigènes (manganèse, nickel et silicium, par exemple), ajouter du bore trempant, et augmenter les teneurs en éléments carburigènes tels que le vanadium, le niobium et le tantale, et, dans une moindre mesure, le molybdène et le tungstène. Plus précisément, la composition chimique de l'acier doit contenir, en poids - moins de 0,3 % de carbone, mais plus de 0,17 % pour obtenir une résistance à l'usure de l'empreinte suffisante de préférence, la teneur en carbone doit être comprise entre 0,2% et 0,24 %; - entre 0,002 % et 0, 015 % de bore accompagné de 0,005 % à 0,2 % d'aluminium et, éventuellement, d'au moins un élément pris parmi le titane et le zirconium, la somme de la teneur en titane et la moitié de la teneur en zirconium étant inférieure à 0,3 %; le bore augmente la trempabilité sans augmenter l'écart de dureté entre la ZAT et le métal de base, au delà de 0,015 % il n'a plus d'effet 6 2748037 significatif sur la trempabilité mais, par contre, induit une certaine fragilité I'aluminium, le titane et le zirconium sont destinés à désoxyder l'acier et à fixer l'azote, élément toujours présent, au moins à titre d'impureté, pour qu'il ne réagisse pas avec le bore; - du molybdène, totalement ou partiellement substitué par du tungstène, en des teneurs telles que 0 % au revenu. A l'intérieur de ce domaine partiel de composition, et comme le chrome, le molybdène et le tungstène ont des effets partiellement complémentaires, il est préférable que, lorsque la teneur en chrome est inférieure à 1,5 %, la somme de la teneur en molybdène et de la moitié de la teneur en tungstène soit supérieure à 0,7 %. Ceci aide à maintenir une résistance à l'adoucissement au revenu suffisante et à augmenter la conductibilité thermique sans diminuer la trempabilité. Afin d'apporter un durcissement supplémentaire au revenu sans détériorer les autres caractéristiques l'acier peut, éventuellement, contenir au moins un élément pris parmi le vanadium, le niobium et le tantale en des teneurs telles que la somme de la teneur en vanadium, de la moitié de la teneur en niobium et de la teneur en tantale divisée par 4, soit comprise entre 0 % et 0,5 %, et, de préférence, entre 0 % et 0, 15 %. Ces additions contribuent, également, à réduire l'écart de dureté entre ZAT et métal de base. Pour qu'il soit possible d'obtenir une dureté supérieure à 250 HB, après trempe et revenu à une température supérieure à 500 C, ce qui est nécessaire pour permettre d'effectuer un détensionnement suffisant, ou pour permettre de réaliser un traitement de surface sur l'empreinte,. la composition chimique de l'acier doit satisfaire la condition suivante: Cr + 3 x (Mo + W/2) + 10 x (V + Nb/2 + Ta/4) > 2,1 7 2748037 et, de préférence, afin de permettre d'augmenter la température de revenu et renforcer la tenue à l'usure: Cr + 3 x (Mo + W/2) + 10 x (V + Nb/2 + Ta/4) > 3,6 Enfin, I'aptitude à la réparation par soudure peut être sensiblement améliorée en imposant la présence de titane ou de zirconium introduits progressivement dans l'acier liquide par dissolution d'une phase oxydée de titane ou de zirconium. Lorsqu'il en est ainsi, le titane ou le zirconium forment de très fins précipités de nitrures qui affinent la microstructure ce qui a l'avantage d'améliorer la grainabilité et d'augmenter la ténacité de la ZAT et, également, du i0 métal de base. L'augmentation de la ténacité a pour avantage de réduire les risques de fissuration engendrés par le soudage. Pour introduire progressivement le titane ou le zirconium, on peut, par exemple, ajouter le titane ou le zirconium dans l'acier liquide non désoxydé puis ajouter un désoxydant fort, tel que l'aluminium, en une quantité suffisante pour réduire les oxydes de titane ou de zirconium qui se sont formés. Les teneurs en titane, zirconium et azote, exprimées en % en poids, doivent être telles que: 0,00003 entre quelques ppm et quelques centaines de ppm. En procédant ainsi, on limite la formation de gros nitrures de titane ou de zirconium qui précipitent dans l'acier liquide. L'acier obtenu est alors caractérisé par un nombre de précipités de nitrure de titane ou de zirconium de taille supérieure à 0,1 pm, comptés sur une aire de 1 mm2 d'une coupe micrographique de l'acier à l'état solide, inférieur à 4 fois la somme de la teneur totale en titane précipité sous forme de nitrures et de la moitié de la teneur totale en zirconium précipité sous forme de nitrures, exprimées en millièmes de % en poids. L'acier ainsi obtenu est donc caractérisé non seulement par la présence de très fins nitrures, mais également par une faible quantité de gros nitrures ce qui est favorable à l'usinabilité et à l'aptitude au polissage. Outre les éléments indiqués précédemment, la composition chimique comporte également les éléments suivants: - du silicium destiné à désoxyder l'acier, élément qui a un effet très défavorable notamment sur la conductibilité thermique de l'acier, et dont la teneur doit être la plus faible possible, en tous cas inférieure à 0,5 % et, de préférence, inférieure à 0,2 %, et mieux encore, inférieure à 0,1 %; - du manganèse qui augmente la trempabilité et fixe le soufre, mais qui a un effet défavorable sur la conductibilité thermique; sa teneur est ajustée entre 0 % et 2 %, et de préférence, doit rester supérieure à 0,2 %, notamment lorsque l'acier est 8 2748037 resulfuré pour améliorer son usinabilité et ne pas dépasser 1,8 % pour limiter les ségrégations localisées nuisibles à l'usinabilité; éventuellement, du nickel entre 0 % et 2 %, pour augmenter la trempabilité mais, cet élément est à la fois coûteux et peu favorable à une bonne conductibilité thermique, cependant, il est souvent présent à titre de résiduels dans les aciers fabriqués à partir de ferrailles; de préférence, sa teneur est limitée à 0,5 %; - du soufre, toujours présent en faible teneur à titre d'impuretés, mais pouvant être ajouté pour améliorer l'usinabilité, accompagné éventuellement de sélénium ou de tellure; la somme des teneurs en soufre, sélénium et tellure devant rester inférieure à 0,2 %, notamment pour ne pas détériorer la polissabilité éventuellement, au moins un élément pris parmi le plomb et le bismuth, en des teneurs telles que la somme de ces teneurs soit inférieure ou égale à 0,2 %, et éventuellement du calcium en une teneur inférieure ou égale à 0,1 %; toutes ces additions sont destinées à améliorer l'usinabilité 1 5 Le reste de la composition est du fer et des impuretés résultant de l'élaboration. Parmi les impuretés, il y a notamment le cuivre, dont la teneur peut atteindre 1%, et qui, en présence de nickel, peut avoir un effet durcissant favorable. Outre les limites de composition qui viennent d'être décrites, pour satisfaire les objectifs poursuivis par l'invention, la composition chimique de l'acier doit satisfaire deux relations relatives, pour l'une, à la trempabilité, pour l'autre, à la résistivité thermique (inverse de la conductibilité). Pour présenter une trempabilité suffisante, la composition chimique de l'acier doit satisfaire la relation suivante: Tr = 3,8 x C + 1,1 xMn + 0,7 x Ni + 0,6 x Cr + 1,6 x (Mo+W/2) + 0,6 > kTr avec kTr = 3, et de préférence, kTr = 4. Pour présenter une bonne conductibilité thermique, la composition chimique de l'acier doit satisfaire la relation suivante: R = 3,8 x C + 10 x Si + 3,3 x Mn + 2,4 x Ni + 1,4 x (Cr + Mo +W/2) 9 2748037 R Et, cela est très préférable. Pour que l'acier ainsi défini ait une bonne aptitude à la réparation par soudure, Il n'est pas utile que sa composition chimique satisfasse à la relation: BH =326 + 847,3 x C + 18,3 x Si -8,6 x Mn -12,5 x Cr 460 Avant d'être utilisé pour la fabrication de moules, les blocs d'acier, obtenus par laminage ou par forgeage, sont soumis à un traitement thermique de trempe à l'air ou à l'eau, selon l'épaisseur, puis soumis à un revenu à une température supérieure à 500 C, et de préférence supérieure à 550 C, mais, inférieure au point Ac1. Ce traitement est destiné à conférer à l'acier une structure martensitique ou bainitique (la structure peut être mixte martensito- bainitique), sensiblement exempte de ferrite (il est souhaitable qu'il n'y ait pas du tout de ferrite, cependant, il peut toujours rester un petit reliquat de ce constituant), et revenue à une température suffisante pour assurer un détensionnement et permettre, le cas échéant, d'effectuer un traitement de surface à une température relativement élevée. La température de revenu est ajustée, notamment, pour que la dureté soit, en tous point, comprise entre 250 HB et 370 HB, et, de préférence, entre 270 et 350 HB. A'titre d'exemple, on a élaboré les aciers A, B, C, D et E conformes à l'invention, qu'on peut comparer aux aciers F, G, H, I, J et K conformes à l'art antérieur. Les compositions chimiques (en % en poids) de ces aciers sont indiquées au tableau 1. Avec ces aciers, on a fabriqué par laminage ou par forgeage des blocs trempés revenus ayant une structure bainitique ou martensitique, dont les épaisseurs, les conditions de traitement thermique et les caractéristiques obtenues sont reportés au tableau 2, avec, à titre de comparaison, les caractéristiques qu'on obtient avec les aciers F, G, H, I, J et K. Dans ce tableau, les épaisseurs sont exprimées en mm, les indices de trempabilité Tr sont des coefficients sans dimension, les indices de résistivité thermique R sont des coefficients sans dimension, les conductivités thermiques sont exprimées en W/m/K, les duretés ainsi que les écarts de dureté entre la ZAT et le métal de base AH sont exprimés en Brinell, BH est un coefficient sans dimension. lo 2748037 Tableau 1 I C Si Mn Ni Cr Mo W V B Ti A 0,215 0,045 0,420 0,210 2,320 0,790 - 0,047 0,003 23 B 0,215 0,045 1,030 0,220 2,290 0,815 - 0,002 0,003 52* C 0,225 0,057 0,460 0,250 2,450 0,880 0,200 0,003 0,003 27 D 0,210 0,051 0,390 0,195 1,910 0,540 - 0,045 0,003 23 E 0,230 0,120 0,480 0,220 2,050 0,520 0,610 - 0,003 24 F 0,395 0,300 1,490 0,210 1,920 0,270 - - G 0,410 0,310 1,410 0,980 1,950 0,280 - - - H 0,200 0,050 1,820 0,180 2,280 0,320 - 0,020 0,001 - I 0,270 0,210 0,875 0,850 1,400 0,400 - 0,016 0,003 25 J 0,200 0,055 1,520 0,980 2,010 0,710 - 0,018 - K 0,265 0,325 0,850 0,835 1,420 0,410 - 0,035 0,003 23 * Zr et non Ti Les aciers A, B, C, D et E contiennent en outre environ 0, 020 % d'aluminium et le titane a été introduit de façon progressive _ _ _ _ _ _Tableau 2 épais trempe revenu Tr | R conduc dureté AH BH A 140 air 590 C 4,6 7,5 49 329 18 476 A 400 eau 590 C 4,6 7,5 49 331 16 476 B 1100 eau 600 C 5,4 9,5 45 331 40 471 C 800 eau 590 C 5,1 8,3 47 313 48 483 D 210 eau 575 C 3,9 6,5 51 313 15 478 E 150 air 590 C 4,7 8,2 46 313 31 493 F 150 air 600 C 4,8 12,9 38 329 110 629 G 700 eau 600 C 5,3 14,7 36 331 123 642 H 400 eau 590 C 4,6 11,3 41 313 80 452 I 140 air 590 C 4,6 110,5 42 299 50 533 J 800 eau 510 C 5,3 12,5 39 331 76 458 K 140 air 600 C 4,6 11,6 40 295 51 531 Ces résultats montrent que tous les aciers conformes à l'invention, et donnés à titre d'exemple, ont à la fois une conductibilité thermique supérieure ou égale à 45 W/m/K et un écart de dureté entre ZAT et métal de base AH inférieur to ou égale à 48 Brinell, alors que les aciers selon l'art antérieur ont à la fois une conductibilité thermique inférieure ou égale à 43 W/m/K et un écart de dureté entre ZAT et métal de base AH supérieure ou égale à 50 Brinell. Notamment du fait du faible écart de dureté entre la ZAT et le métal de base, les aciers A à E ont une aptitude à la réparation par soudure sensiblement meilleure que les aciers F à K. Une comparaison à trempabilité égale, et donc à épaisseur maximale possible, montre de façon encore plus nette les avantages des aciers selon l'invention, puisque, pour Tr = 4,6, les aciers A et E (selon l'invention) ont une conductibilité thermique supérieure ou égale à 46 W/m/K et un AH inférieur ou égal à 31 Brinell, alors que les aciers 1, H et K (selon l'art antérieur) ont une conductibilité thermique inférieure ou égale à 42 W/m/K et un AH supérieur ou io égal à 50 Brinell; pour Tr > 5, les aciers B et C (selon l'invention) ont une conductibilité thermique supérieure ou égale à 45 W/m/K et un AH inférieur ou égal à 48 Brinell, alors que les aciers J et G (selon l'art antérieur) ont une conductibilité thermique inférieure ou égale à 39 W/m/K et un AH supérieur ou égal à 76 Brinell. Dans les deux cas, le gain de conductibilité thermique est supérieur à 9% et la réduction de AH supérieure à 37%. Il faut noter que la réparation par soudure doit, de préférence, se faire avec un métal d'apport de même composition que le métal de base. Aussi, I'acier selon l'invention peut être produit non seulement sous forme de bloc, mais, également sous forme de fil pour soudage ou pour la fabrication d'électrodes de soudage. Cet acier est plus particulièrement destiné au moulage des pièces en matière plastique ou en caoutchouc, et exclusivement à des matières dont la température ne dépasse pas 500 C. 12 2748037 REVENDICATIONS 1 - Acier pour la fabrication de moules, et notamment de moules pour moulage par injection de matières plastiques, caractérisé en ce que sa composition chimique comporte, en poids: 0,17 % 0 % 0,002 % 0,005 % - éventuellement, au moins un élément pris parmi le soufre, le sélénium et le tellure, la somme des teneurs en ces éléments étant inférieure ou égale à 0,2 %, - éventuellement, au moins un élément pris parmi le titane et le zirconium, en des teneurs telles que la somme de la teneur en titane et de la moitié de la teneur en zirconium soit inférieure ou égale à 0,3 %, éventuellement, au moins un élément pris parmi le plomb et le bismuth, la somme des teneurs en ces éléments étant inférieure ou égale à 0,2 %, éventuellement du calcium en une teneur inférieure ou égale à 0,1%, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la composition chimique satisfaisant, en outre, les relations suivantes: Cr + 3 x (Mo + W/2) + 10 x (V + Nb/2 + Ta/4) > 2,1 Mo + W/2 > 0,7 % si Cr 3 R = 3,8 x C + 10 x Si + 3,3 x Mn + 2,4 x Ni + 1,4 x (Cr + Mo +W/2) 0,2 % 3 - Acier selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que: 1,5 % - Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que sa composition chimique satisfait la relation: 13 2748037 BH = 326 + 847,3 xC + 18,3 x Si - 8,6 x Mn -12,5 x Cr> 460 6 - Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que sa composition chimique satisfait la relation Cr + 3 x (Mo + W/2) + 10 x (V + Nb/2 + Ta/4) > 3,6 7 - Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que: Si 8 - Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que: Si 9 - Acier selon l'une quelconque des revendications précédantes caractérisé en ce que ses teneurs en titane, zirconium et azote sont telles que: 0,00003 de % en poids. 10 - Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa composition chimique comporte, en poids: 0,2 % 0 % 0,002 % 0,005 % - éventuellement, au moins un élément pris parmi le titane et le zirconium, en des teneurs telles que la somme de la teneur en titane et de la moitié de la teneur en zirconium soit inférieure ou égale à 0,3 %, éventuellement, au moins un élément pris parmi le soufre, le sélénium et le tellure, la somme des teneurs en ces éléments étant inférieure ou égale à 0,2 %, - éventuellement, au moins un élément pris parmi le plomb et le bismuth, la somme des teneurs en ces éléments étant inférieure ou égale à 0,2 %, - éventuellement du calcium en une teneur inférieure ou égale à 0,1 %, le reste étant du fer et des impuretés résultant de l'élaboration, la composition chimique satisfaisant, en outre, les relations suivantes: Cr + 3 x (Mo + W/2) + 10 x (V + Nb/2 + Ta/4) > 3,6 Tr> 3 R de % en poids. 12 - Utilisation pour la fabrication d'un moule pour moulage par injection de matières plastiques, d'un acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13 - Fil pour soudage ou pour la fabrication d'électrodes de soudage caractérisé en ce qu'il est constitué d'un acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 et 10.