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Soudabilité des aciers à outils
Les aciers à outils sont classés dans les trois groupes suivants:
Les aciers pour le travail à froid:
Ils peuvent être non-alliés ou alliés. En service, la température de surface ne
doit pas dépasser 200°C.
Les aciers pour le travail à chaud:
Il s'agit, en général, d'aciers alliés. En service, la température de travail
dépasse 200°C.
Les aciers rapides:
Les aciers rapides ont une dureté à chaud élevée et une haute résistance au
revenu. La température de service peut se situer au-dessus de 600°C.
Les aciers à outils sont des métaux ferreux destinés à être trempés et/ou durcis
par précipitation.
Les mécanismes de durcissement s'effectuent selon une
transformation structurale, soit par formation de martensite et/ou de carbures
et nitrures.
Les aciers à outils sont souvent classés en fonction de leurs aptitudes à
la trempe.
On distingue les aciers auto-trempants, les aciers trempants à l'huile ou à l'eau.
Les aciers auto-trempants se caractérisent par leur faculté à développer une
structure de trempe par un refroidissement lent faisant suite à un traitement
d'austénitisation.
Les aciers trempants à l'huile doivent être refroidis dans l'huile pour obtenir
une structure trempée avec une dureté optimale.
Les aciers trempés à l'eau, par contre, doivent être refroidis rapidement dans
l'eau pour obtenir une structure trempée avec dureté optimale.
La vitesse de refroidissement nécessaire pour l'obtention d'une structure
trempée après austénitisation peut être déterminée à l'aide des diagrammes
T.R.C. (Transformation-Refroidissement Continu).
Soudabilité: limitée.
La soudabilité de tous ces aciers dépend de leur état structural: adouci par
recuit - amélioré ou trempé.
Eviter le soudage sur les outils durcis avant un revenu approprié!
Attention: Le soudage des aciers à outils est un métier difficile. Une
supervision professionnelle est absolument nécessaire!
Préparation:
1. Identification de l'acier
2. Vérifier si l'outil est exempt de fissures (test de ressuage)
3. Nettoyage (éviter l'huile, la graisse et des produits de refroidissement,
etc.)
Préchauffage:
L'outil doit être chauffé lentement dans un four. L'outil doit être préchauffé
suffisamment dans la masse.
Maintien de la température:
La température minimale de préchauffage corresponde à la température de
maintien.
Elle se situe toujours au-dessus de la ligne de martensite du diagramme T.R.C.
correspondant.
(Attention: Les outils de petites dimensions perdent rapidement la
chaleur!).
Apport de température lors du soudage:
En général, on soude les aciers à outils avec un apport de chaleur réduit et
sans balayage.
Réduction des tensions internes:
Plusieurs mesures permettent de réduire les tensions internes, telles que
soudage avec un apport de chaleur réduit (procédé et paramètres de soudage),
petits cordons, séquence de soudage, maintien de la température de préchauffage
après soudage, etc.
Maintien de la température de préchauffage et refroidissement:
en fonction des dimensions et de la composition de l'outil ainsi que de la
composition des consommables.
Transition vers les traitements thermiques:
Le refroidissement est effectué à l'air libre (sans courant d'air sous une
couverture d'isolation) ou dans un four, dans la sable chaud ou dans la
vermiculite à une température d'équilibre qui se situe entre 80°C et 100°C. Le
traitement thermique ultérieur est effectué juste après l'équilibre entre 80°C
et 100°C.
Traitement ultérieur:
en fonction des dimensions et de la composition de l'outil ainsi que de la
composition des consommables et des propriétés mécaniques requises.
Hygiène et sécurité (soudage à l'arc)
voir chapitre sécurité
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