Brevet FR2838137A1 — publié le 20031010

i b- La présente invention est relative à un acier utilisable, notamment, pour la fabrication de moules pour le moulage par injection de matières plastiques ou pour la fabrication d'outils pour le travail des métaux. Les moules pour le moulage par injection de matières plastiques sont, en général, réalisés en aciers dont la dureté est voisine de 300HB. Cependant, lorsque ces moules sont utilisés pour le moulage de plastiques tels que les plastiques techniques ou les plastiques thermodurcissables, il est prétérable d'utiliser des aciers plus durs résistant mieux à l'usure. On utilise alors un acier du type 55 NCDV 7 contenant environ 0, 55% de carbone, 1,75% de nickel, du chrome, du molybdène et du vanadium. Cet acier permet de fabriquer des moules dont la dureté est voisine de 400 HB. Cet acier présente cependant plusieurs inconvénients: il est difficile à usiner et difficile à souder. En outre, cet acier comporte souvent des ségrégations localisées qui constituent des points durs préjudiciables à l'aptitude au polissage ou au grainage chimique. Ces deux inconvénients sont particulièrement gênants car la fabrication des moules nécessite des usinages importants et les moules sont généralement réparés par rechargement par soudure et polis ou grainés. En outre, ces moules doivent pouvoir être durcis en surface, par exemple par nitruration, sans perdre leur dureté. Ces aciers sont également utilisés pour fabriquer des moules pour le moulage des métaux tels que les alliages légers ou pour fabriquer des pièces o destinées au travail des métaux par exemple par emboutissage ou par matriçage ou par forgeage. Pour ces applications, les aciers connus ont les mêmes inconvénients que pour le moulage des matières plastiques. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un acier pour moules ou pour le travail des métaux plus facilement soudable, plus facile à usiner, à polir et à grainer que les aciers selon l'art antérieur, et permettant de fabriquer des pièces ayant une dureté de l'ordre de 400HB, y compris après durcissement en surface par nitruration, ce qui impose que les caractéristiques requises, notamment en dureté, soient compatibles avec un revenu à au moins 530 C. A cet effet, I'invention a pour objet un acier permettant de fabriquer un bloc d'épaisseur supérieure à 20 mm et pouvant aller jusqu'à 1500mm, dont la structure est martensitique ou martensito-bainitique, dont ia dureté est comprise entre 370 HB et 450 HB environ en tout point, destiné à la fabrication de pièces pour moules ou pour le travail des métaux, dont la composition chimique comprend, en % en poids: 0,120% Si U Mo* + 3xV* > 0,1 % dans lesquelles, pour des teneurs exprimées en %,: Tr = 1,8xC + 1,1xMn +0,7xNi + 0,6xCr + 1,6xMo* + K 2s avec K = 0 si l'acier ne contient pas de bore et K = 0,5 si l'acier contient du bore Dr = 54xC025 + 24,5x(Mo* + 3xV*)030 + 1,58xMn + 0,74xNi + 1,8xSi + 12,5x(Cr) 2 U = 1600xC + 100x(0,25xCr + Mo* + 4,5xV*) R = 3,8xC + 10xSi + 3,3xMn + 2,4xNi + 1,4x(Cr + Mo*) Mo* = Mo + W/2 V* = V + Nb/2 + Ta/4 De préférence, la composition chimique est telle que: R > 11 De préférence également, la composition chimique est telle que: R J = Min N; 0,5( N - 0,52 Al + j( N - 0,52 Al)2 + 283)). Il est alors préférable que la teneur en silicium reste strictement inférieure à o 0,45% en poids. De préférence, la composition est telle que: U U En outre, et plus particulièrement lorsque U 0,200 % Si 0,3% et mieux encore, telle que U 0,220 % Si 0,4% Il est alors préférable que la composition soit telle que Tr > 4,5. À L'invention concerne également un bloc en acier selon l'invention, destiné à la fabrication de moules pour l'injection de matière plastique, d'épaisseur supérieure à mm, dont la structure est entièrement martensitique ou martensito-bainitique, et dont la dureté en tous points est comprise entre 370 HB et 450 HB. L' invention concerne enfin u ne pièce de mou le en acier usinée dans un bloc conforme à l'invention, dont au moins une partie de la surface est durcie par nitruration et dont la dureté en tous points est comprise entre 370HB et 450HB. L'acier selon l'invention est également destiné à fabriquer des pièces pour le travail des métaux. L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative et illustrée par des exemples. Les pièces pour moules ou pour le travail des métaux sont fabriquées par usinage dans des blocs d'acier massifs trempés pour obtenir une structure martensito-bainitique homogène et revenus pour obtenir les propriétés souhaitées de dureté et ductilité. Il est alors nécessaire d'utiliser un acier ayant une trempabilité élevée et une aptitude au durcissement importante. Mais ces aciers durcis doivent avoir une usinabilité la meilleure possible et une conductivité thermique la plus élevée possible. Cette dernière propriété est utile pour améliorer la productivité des opérations de moulage. A priori, la combinaison de ces différentes propriétés est contradictoire. En effet, il est connu que l'acier est d'autant moins facile à usiner qu'il est dur et il est connu d'améliorer l'usinabilité en ajoutant des éléments d'addition tels que le soufre, le calclum, le sélénium, le tellure ou le plomb. Mais, dans les aciers à moules ces additions doivent être limitées car, bien qu'elles soient acceptables lorsque la surface des empreintes des moules est grainse, elles sont néfastes quand les surfaces sont polies. En tout état de cause de telles additions sont insuffisantes. On sait également que la conductivité thermique de l'acier et sa trempabilité varient en sens inverse en fonction de sa composition. Ces exigences sont donc contradictoires. Cependant, les inventeurs ont constaté de façon nouvelle qu'il est possible de trouver des domaines de composition permettant d'obtenir des o combinaisons de propriétés sensiblement meilleures que celles des aciers connus. Ces domaines de composition sont définis d'une part par des fourchettes de teneurs en chacun des éléments de la composition, et d'autre part, par des formules à respecter. Pour obtenir de telles combinaisons de propriétés, I'acier doit contenir: - de 0,120% à 0,400% de carbone pour former des carbures durcissant sans toutefois trop détériorer la soudabilité, la ténacité et l'usinabilité, de préférence, cette teneur doit être comprise entre 0,200% et 0,320%, et mieux, comprise entre 0,220% et 0,280%. - moins de 0,8%, de préférence moins de 0,45% et mieux, moins de 0,30%, et mieux encore moins de 0,15% de siliclum. Cet élément utilisé généralement pour désoxyder l'acier au cours de l'élaboration a un effet défavorable sur la conductivité thermique. Cependant, il est toujours présent au moins à l'état de traces. o - moins de 2,5% de manganèse, et de préférence, de 0,3% à 1,8%, et mieux, de 0,80 % à 1,60%, pour obtenir une bonne trempabilité sans toutefois engendrer trop de ségrégations qui réduiraient l'aptitude à obtenir de bons états de surface sur les moules. Cet élément est toujours présent au moins à l'état de traces. En outre, il est préférable que sa teneur soit supérieure à 0,1% afin de piéger le soufre toujours présent à l'état d'impuretés. Si du soufre a été ajouté pour améliorer l'usinabilité, la teneur minimale en manganèse doit être préférentiellement adaptée en conséquence et être d'au moins 5 fois, et de préférence 7 fois la teneur en soufre. - moins de 3 % de nickel, de préférence moins de 2%. Cet élément permet o d'augmenter la trempabilité mais il est très coûteux. Il peut être présent à l'état de traces. Cependant, dans les applications requérant une forte ténacité et une très bonne homogénéité de dureté, il peut être intéressant de réduire la teneur en manganèse au profit du nickel à raison d'une part de manganèse en substitution de deux parts de nickel. Une telle substitution a l'avantage de réduire les ségrégations. - moins de 3,5% de chrome, et de préférence de 0,5 % à 2,5% de chrome, et plus préférentiellement encore, de 1% à 2,5%. Cet élément permet d'augmenter la trempabilité, mais en trop forte quantité, il a tendance à enrichir les carbures en chrome au détriment d'autres éléments plus favorables tels que le molybdène, le tungstène, le vanadium, le nlobium et le tantale. Il peut être présent à l'état de traces. - du molybdène eVou du tungstène en des teneurs telles que la somme Mo* = Mo W/2 soit inférieure à 2,2%, et de préférence inférieure à 1,8%, et mieux à 1,5%. Ces éléments sont fortement trempant. En outre, ils réduisent sensiblement I'adoucissement au revenu, ce qui est souhaitable lorsque les empreintes des moules sont soumises à des traitements de surface telles que la nitruration à des températures d'au moins 500 C. Cependant, en trop grande quantité, ils détériorent l'aptitude à l'usinage. - éventuellement au moins un élément pris parmi le vanadium, le nlobium et le tantale en des teneurs telles que la somme V* = V + Nb/2 + Ta/4 soit inférieure à 0,5%, et mieux, inférieure à 0,3%, et mieux encore, inférieure à 0,2%. Ces éléments permettent d'augmenter la résistance à l'adoucissement au revenu, notamment lorsque le revenu est effectué audessus de 550 C. Ils permettent également d'augmenter la tenue à l'usure des empreintes des moules. Mais en trop forte quantité, ils détériorent l'usinabilité et la soudabilité. - éventuellement de 0,0005 % à 0,015 % de bore. Cet élément augmente sensiblement la trempabilité sans nuire à la conductivité thermique. De plus, son effet disparaissant aux températures d'austénitisation élevées rencontrées en soudage, il est favorable à une bonne aptitude à la réparation par soudure. En dessous de 0,0005%, qui est pratiquement la limite de détection par les moyens d'analyse, il n'a pas d'effet significatif. Au-dessus de 0,015% il engendre une fragilisation de l'acier sans augmenter la trempabilité. - éventuellement jusqu'à 0,4% d'aluminium, et éventuellement un ou plusieurs éléments pris parmi le titane et le zirconium, la somme Ti + Zr/2 pouvant aller jusqu'à 0,1%. Ces éléments sont des désoxydants forts. De plus ils fixent l'azote toujours présent au moins à titre d'impureté en des teneurs généralement comprises entre 0,004% et 0,025%, mais pouvant être inférieures à 0,004% ou supérieures à 0,025%. Cependant, lorsque l'acier contient du bore, la teneur en azote doit, de préférence, être inférieure à 0,025%. La présence de l'aluminium, du titane ou du zirconium est souhaitable pour que le bore ait sa pleine effficacité. Pour que l'aluminium, le titane et le zirconium, pris seuis ou en combinaison de deux ou trois de ces éléments, protègent le bore contre l'azote et lui confèrent ainsi sa pleine efficacité, les teneurs en bore, aluminium, titane, zirconium et azote, o exprimées en millièmes de % en poids, doivent, de préférence, être telles que: B 2 3 xK1+0,5 avec K1 = Min (I*; J*) I* = Max (O; I) et J* = Max (O; J) À I = Min(N; N-0,29(Ti+ Zr/2-5" J = Min N; 0,5( N - 0,52 Al +:( N - 0,52 Al)2 + 283). - éventuellement jusqu'à 1,5% de cuivre. Cet élément peut exister à l'état de traces ou d'impureté, mais en des teneurs plus importantes, il a un effet durcissant. Cependant au-delà de 1,5%, il détériore excessivement l'aptitude à la déformation plastique à chaud de l'acier. - éventuellement un ou plusieurs éléments pris parmi le soufre, le sélénium et le tellure en faible quantité, la somme des teneurs en ces éléments devant rester inférieure à 0,200%. Cependant, lorsque l'acier est destiné à la fabrication de 0 moules dont la surface est polie et grainée chimiquement, la somme des teneurs en ces éléments doit rester inférieure à 0,025%, ou mieux, inférieure à 0, 005%. - éventuellement un ou plusieurs élément pris parmi le plomb et le bismuth, la somme des teneurs en ces éléments étant inférieure à 0,2%. Cependant, lorsque l'acier est destiné à la fabrication de moules dont la surface est polie et grainée chimiquement, il est préférable que l'acier ne contienne pas de tels éléments. - éventuellement du calclum en une teneur inférieure à 0,100%. Cependant, lorsque l'acier est destiné à la fabrication de moules dont la surface est polie et grainée chimiquement, il est préférable que l'acier ne contienne pas cet élément car son action positive sur l'usinabilité se réalise en conjonction avec le soufre dont l'addition est préférentiellement limitée quand l'acier doit être poli ou grainé. - le reste de la composition est constitué de fer et d'impuretés résultant de l'élaboration. Il convient de noter que, pour tous les éléments d'addition dont la teneur minimale n'est pas imposée, lorsque ces éléments ne sont pas ajoutés, ils peuvent toujours se trouver au moins sous forme de résiduels ou d'impuretés, en des teneurs très faibles. A l'intérieur des limites qui viennent d'être définies, la composition de l'acier doit être choisie afin obtenir les caractéristiques d'usage souhaitées. Pour cela, la composition doit être telle que: - la grandeur Tr = 1,8xC + 1,1xMn +0,7xNi + 0,6xCr + 1,6xMo* + K, avec K = 0 si I'acier ne contient pas de bore, et K = 0,5 si l'acier contient du bore, c'est à dire lorsqu'on a ajouté du bore en une teneur supérieure ou égale à 0, 0005%, représente la trempabilité de l'acier et doit être supérieure à 3, 2 et mieux supérieure à 4,5 pour obtenir une trempabilité suffisante. En particulier, Tr doit être supérieur à 4,5 pour permettre d'obtenir une structure martensito-bainitique sans trace de structure perlitique sur des pièces dont l'épaisseur peut dépasser 1000 mm et atteindre 1500mm. - La grandeur Dr = 54xC025 + 24,5x(Mo* + 3xV*)030 + 1,58xMn + 0,74xNi + 1, 8xSi + 12,5x(Cr) 2 doit être comprise entre 77 et 85 afin d'obtenir un durcissement par les carbures suffisant sans toutefois trop détériorer l'usinabilité. - la grandeur U = 1600xC + 100x(0,25xCr + Mo* + 4,5xV*) qui est un indicateur de l'usinabilité (plus U est faible, plus l'usinabilité est bonne), doit rester inférieur à 850, et de préférence à 750, et mieux encore à 700, voire à 650. - la grandeur R = 3,8xC + 10xSi + 3,3xMn + 2,4xNi + 1,4x(Cr + Mo*) qui varie comme la résistivité thermique, c'est à dire l'inverse de la conductivité thermique, doit, de préférence, rester inférieure à 2,7xTr. Cependant, compte tenu de l'ensemble des exigences de caractéristiques souhaitées pour l'acier, cette grandeur ne peut, en général, pas descendre en dessous de 11, mais, de préférence elle doit rester inférieure à 20, ou mieux à 15, aussi, I'invention concerne plus particulièrement les aciers pour lesquels R > 11, tout en étant le plus faible possible. - compte tenu des différentes contraintes, la composition doit en outre satisfaire, à o la relation Mo* + 3xV* > 0,1%; lorsque U 0,200 % Si 0, 3%; lorsque U 0,220 % Si I'analyse doit satisfaire à la relation: Mo* + 3xV* > 0,4%. Pour fabriquer un moule avec cet acier, on élabore l'acier, on le coule et on le lamine ou on le forge à chaud de façon connue et on le découpe pour obtenir des blocs dont l'épaisseur est supérieure à 20 mm et peut dépasser 100mm et atteindre 400mm, voire 600mm, et même 1500 mm. A noter que, pour les épaisseurs les moins importantes, les blocs peuvent étre des toles ou des larges plats, et que pour les plus fortes épaisseurs, ce sont, en général, des blocs forgés. Les blocs sont austénitisés, éventuellement dans la chaude de forgeage ou de laminage, à une température supérieure à AC3 et de préférence inférieure à 950 C, notamment lorsque l'acier contient du bore, puis ils sont trempés à l'air, I'huile ou l'eau selon l'épaisseur et la trempabilité de l'acier, de façon à obtenir une structure martensitique ou martensito-bainitique dans toute la masse. Enfin, ils sont revenus à une température supérieure à 500 C et, de préférence, au moins égale à 550 C, mais inférieure à AC. On obtient ainsi une dureté comprise entre 370HB et 450HB environ. Dans de tels blocs, on usine de façon connue des pièces de moules comportant o des empreintes qui sont polies et éventuellement grainées. Eventuellement, ces pièces sont durcies en surface, par exemple par nitruration gazeuse. Après nitruration gazeuse, hormis l'extréme surface des pièces qui est nitrurée, la dureté de l'acier reste comprise entre 370 HB et 450 HB environ. A titre d'exemple est de comparaison, on considère les analyses rapportées au tableau 1, dont les grandeurs Tr, Dr. U. R et R/2,7Tr sont reportées au tableau 2. Les exemples 1 à 20 sont conformes à l'invention et les exemples 21 à 26 sont donnés à titre de comparaison. Ces aciers ne contiennent pas d'additions de soufre, sélénium, tellure, plomb, bismuth ou calclum. Ils contiennent cependant un peu de soufre, entre 0,010% et 0,020%. Pour tous ces aciers, on a déterminé la dureté HB à l'état trempé revenu, c'est à dire pour une structure martensitique ou martensito-bainitique revenue à 550 C dans tous les cas, sauf pour les exemples 7, 20 et 26 dont le revenu a été effectué à 625 C. Tableau 1 C ISI |Mn |Nj |Cr IMO IW IV |B* |AI* ITI* N* 1: 1 0,20 1,2 0,95 2,1 0,65 O 0,15 2 65 O 6 2 1 ,15 1,4 1,0 2,5 0,65 O O. 15 O 30 O 7 3 1 0,15 1,2 0,95 2,1 0,8 O 0,1 7 2,5 57 O 6 4 0,10 1,0 0,8 2,2 0,6 O 0,06 2 62 O 5 0,14 1,5 0,2 1,5 0,65 O 0,17 2 45 O 3 6:0,12 1,1 0,2 1,7 1,6 O 0,15 2,5 55 O 6 7 1 0,14 1,3 0,9 2,2 0,8 O 0,12 O 5 O 12 8 0,17 0,12 1,1 0,2 1,7 1,6 O 0,15 O 12 O 8 9 0,28 O. 13 1,4 0,85 2,05 0,95 O 0,02 1,5 25 15 3 0,30 O,09 1,3 O,75 1,9 0,6 O O. 19 1 54 O 1 1 1 0,24 0,05 1,25 0,3 1,8 0,32 0,67 0,16 3 3 15 7 12 0,15 0,07 1,3 0,9 2,7 0,6 0,7 0,17 2 52 O 7 13 0,23 0,04 0,3 0,1 1,5 0,7 O 0,19 2 60 O 5 14 0,27 O. 15 1,7 1,8 1,9 O,5 0,4 O 3 64 O 9 0,28 0, 11 0,3 0,7 2,9 1,5 0,5 O 2 57 O 5 16 0,38 O,03 0,25 2,9 O,3 O,55 0,4 0, 16 4 65 O 11 17 0,24 0,27 1,3 0,6 1,9 0,67 O 0,15 3 63 O 8 18 0,20 0,42 1,2 0,7 2,7 0,2 1,0 D, 1 2 85 O 8 19 0,26 0,35 1,5 2,2 2,0 0,45 O D,2 O 20 O 8 O,30 O,30 0,2 3,0 1,5 0,8 O 3,3 O 45 O 12 21 0,43 0,33 1,25 0,3 1,9 0,5 O O 24 O 11 22 10,42 1 ,3 |1,2 10,2 |2,1 10,25 1 1OI1 1 |18 1 115 23 1 ,43 1 14 11 3 1O 1 12,9 1 , 5 1 10,2 1 12 1 11O 24 1 ,49 1 ,35 |1,2 10,2 |1,8 1OI15 1 |0,12 1 12 1 18 1 55 1 3 1 8 117 |1,1 1 45 1 1O 1 1 125 1 18 26 1 39 1 30 1 57 1 1 13,2 1 94 1 1 19 1 115O 1 19 * le bore, I'azote, le titane et l'aluminium sont exprimés en millièmes de %. e Tableau 2 É:31 Tr | Dr | U | R I R/2,7Tr /, 80,9 585 13 0,92 tom 5,23 81,6 595 13,9 0,98 ,37 81 549 12,5 0,86 4 5,07 81,3 702 111,5 0,84 : 4,72 80,9 611 10,9 0,85 ,74 81,1 542 10,6 0,68 7 5,25 84,2 717 13,3 0,94 ,24 81,1 542 10,6 0,75 ,89 81,4 603 13,2 0,83 5,1 82,8 673 1 1,6 0,85 11 79,6 567 9,69 0,77 12 5,97 79,1 479 12,8 0,8 I 13 77,9 561 5,58 0,62 14 83 617 16,1 0,93 1 84,9 696 11,3 0,66 16 [I 60,9 763 11 0,84 17 4,99 81,3 589 12,9 0,96 I 18 5,41 81,9 570 15,4 1,05 19 5,58 82,4 601 18,1 1,2 5,04 85,3 733 15,2 1,12 21 4,3 80,6 786 13,1 1,13 I 22 1 81 795 12,3 1,18 23 1 83,1 856 11,7 1,06 24 81,9 898 12,5 1,27 1; 84,8 998 14 1,17 26 14:: 884 12,4 0,95 On a également déterminé la dureté HVZAT en zone affectée par la chaleur au voisinage d'une soudure qu'on a comparé à la dureté HVbase du métal de base non affecté par la chaleur. Ces résultats sont reportés au tableau 3. a Tableau 3 Ex HB HV ZAT HVZAT/HVbase 1 1 393 550 1,27 2 402 558 1,26 3 395 492 1,13 4 402 640 1,45 402 555 1,26 6 1 403 458 1,03 7 403 627 1,41 8 404 458 1,03 9 402 577 1,31 420 591 1,28 11 1 390 527 1,23 12 375 462 1,12 13 500 1,23 14 420 577 1,25 435 577 1,21 16 410 645 1,43 17 393 538 1,24 18 402 516 1,17 19 410 575 1,28 420 596 1,29 21 393 717 1,66 22 708 1,6 23 1 425 726 1,55 24: 751 1,67 1 795 1,7 26 689 1,58 Au vu de ces deux tableaux, on pout constater, qu'à dureté comparable (HB) et coefficient de d ureté Or comparable, les aciers Solon l' invention ont une usinabilité meilleure (coefficient U plus faible) que les aciers donnés à titre de comparaison. En 28381 37 outre, ils ont une aptitude à la réparation par soudure meilleure et surtout une aptitude au polissage après réparation bien meilleure que celle des aciers donnés à titre de comparaison puisque la dureté en ZAT est plus faible et que le rapport HVZAT/HVbase est plus faible. Pour les aciers selon l'invention, la dureté en ZAT HVZAT est toujours inférieure à 670 HV, et inférieure à 600HV lorsque le carbone est inférieur ou égal à 0,3%, et le rapport HVZAT/HVbase est toujours inférieur à 1,5, et inférieur à 1,3 lorsque le carbone est inférieur à 0,3%. En outre, pour la plupart des exemples, la trempabilité Tr est supérieure à celle des aciers donnés à titre de comparaison et peut dépasser 4,5, voire 5 ou méme 6, tout en conservant de bonnes propriétés par ailleurs, ce qui permet de fabriquer des blocs dont l'épaisseur peut atteindre 1500mm et dont les propriétés sont conformes à ce qui est souhaité pour la fabrication de moules ou de pièces pour le travail des métaux. Ces aciers sont aptes à la fabrication de pièces de moules d'injection de s matières plastiques ou de moules pour métaux tels que les alliages légers. Ils sont aptes également à la fabrication de pièces d'outillage pour le travail des métaux. 28381 37 REVENDICATIONS 1 - Acier dont la composition chimique comprend, en % en poids: 0,12% Si U Mo* + 3xV* > 0,1 % dans lesquelles, pour des teneurs exprimées en%,: Tr = 1,8xC + 1,1xMn +0,7xNi + 0,6xCr + 1,6xMo* + K avec K = 0 si l'acier ne contient pas de bore et K = 0,5 si l'acier contient du bore Dr = 54xC025 + 24,5x(Mo* + 3xV*)030 + 1,58xMn + 0,74xNi + 1,8xSi + 12,5x(Cr) 2 U = 1600xC + 100x(0,25xCr + Mo* + 4,5xV*) R = 3,8xC + 10xSi + 3,3xMn + 2,4xNi + 1,4x(Cr + Mo*) Mo* = Mo + W/2 V* = V + Nb/2 + Ta/4 2 -Acier selon la revendication 1 dont la composition chimique est telle que: R > 11 3 - Acier selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que R - Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les teneurs en bore, aluminium, titane, zirconium et azote, exprimées en millièmes de % en poids, sont telles que: B 2 3 xK1+0,5 avec K1 = Min (I*; J*) I* = Max (O; I) et J* = Max (O; J) I = Min(N; N-0,29(Ti+Zr/2-5)) J = Min(N; 0,5( N-0,52 Al+(N-0,52AI)2+ 283): 6 - Acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la teneur en silicium est strictement inférieure à 0,45% en poids. 7 - acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que U 8 - Acier selon la revendication 7 caractérisé en ce que U 9 - Acier selon la revendication 8 caractérisé en ce que U 10 - Acier selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que sa composition est telle que: 0,200 % 28381 37 Si 0,3% 11 - Acier selon la revendication 9 caractérisé en ce que sa composition est o telle que: 0,220 % Si _ 0,15 % 0,8 % 0,4% zo 12 - Acier selon la revendication 10 ou 11 caractérisé en ce que Tr > 4,5. 13 - Bloc en acier selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, destiné à la fabrication de moules pour l'injection de matière plastique ou pour le moulage des métaux ou de pièces pour le travail des métaux, d'épaisseur supérieure à 20 mm, dont la structure est entièrement martensitique ou martensito-bainitique, et dont la dureté en tout point est comprise entre 370 HB et 450 HB. 14 - Pièce de moule en acier usinée dans un bloc conforme à la revendications 12, dont au moins une partie de la surface est durcie par nitruration