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métallographiques

Nomenclature

La désignation « W1 » signifie que c’est un acier de la catégorie « outil » trempable à l’eau (« W » pour water) dont l’élément d’alliage principal est le carbone, entre 0,6 % et 1,4 %. Les désignations possibles pour cet acier outil sont DIN C125W et UNS T72301.

Méthode d’élaboration

La présence de moins de 0,1 % de chrome, de nickel, de cuivre et de molybdène vient du fait de la méthode d’élaboration et des produits fabriqués dans les aciéries. La méthode d’élaboration permet un alliage à très faibles teneurs en soufre (0,005 %), en phosphore (0,008 %) et en silicium.

État métallurgique

Le recuit de sphéroïdisation est caractérisé par une succession de refroidissements très lents et de remontées au-dessus de la température eutectoïde. Au refroidissement final, le diagramme d’équilibre fer‑carbone est étroitement suivi. L’état sphéroïdisé n’est pas l’état terminal d’un outil W1. C’est un état intermédiaire qui permet d’usiner la pièce aux dimensions requises ou d’effectuer une déformation à froid.

Remarques sur la composition chimique

La teneur en carbone de 0,94 % agit sur la trempabilité et la dureté obtenue de la martensite produite après le cycle de trempe.

Le soufre et le phosphore sont maintenus sous 0,01 % pour éviter la création de précipités indésirables (FeS, Fe₃P) qui nuiraient une fois le cycle de trempe appliqué.

Remarques sur la microstructure

Après le traitement de sphéroïdisation, la microstructure est constituée de carbures Fe₃C, au départ lamellaires, qui se sont recourbés pour former des globules. C’est cette globularisation des carbures qui porte le nom de sphéroïdisation. L’attaque au nital 2 % (1000X) révèle les joints de grains qui ont demeuré après le traitement thermique. Quelques particules d’oxydes sont présentes (voir l’onglet Constituants).

Remarques sur les propriétés mécaniques

L’état recuit de sphéroïdisation n’est pas l’état terminal. C’est un état intermédiaire qui facilite l’usinage de la pièce aux dimensions requises ou qui permet d’effectuer une déformation à froid (A_R ≈ 12 %).

La pièce possède généralement une dureté entre 58 et 65 HRC, après l’application d’un cycle de trempe (à l’eau) suivi d’un revenu de détente, et celle-ci ne se mesure qu’en surface. La ténacité à cœur de pièce est conservée, avec une dureté entre 38 et 45 HRC. L’acier W1 est utilisé dans la fabrication d’outils pour usage général.

Préparation métallographique

1. Meulage sur papier 220 grains (2 min.), 320 grains (2 min.), 500 grains (1 min.);
2. Polissage avec particules diamantées : MD-Largo 6 µm (5 min.), MD-DAC 3 µm (5 min.), MD-CHEM avec OP-U Non-Dry ou OP-S Non-Dry (1 min.) (finition optionnelle).

Fiches d’alliages associés

• Ac-15 Acier AISI W1 Normalisé
• Ac-18 Acier AISI W1 Recuit complet

Applications possibles

L’état sphéroïdisé est une étape intermédiaire pour la mise en forme de l’outil et l’usinage (état métallurgique idéal). C’est l’état métallurgique de livraison général pour les produits semi-finis.

Applications typiques (à l’état trempé-revenu) : outils de forgeron, ciseaux à froid, poinçons, outils de formage à froid, couteaux, ciseaux, cisailles, rasoirs, ciseaux pour le travail du bois.

Provenance/Fabrication

La barre de 1 pouce de diamètre est distribuée par Precision Marshall Steel Company, Pennsylvanie, États-Unis.

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