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métallographiques

Nomenclature

La désignation « A2 » signifie que c’est un acier de la catégorie « outil » trempable à l’air (« A » pour « air »), et ce, même pour des pièces de dimensions élevées. Il contient de 0,95 % à 1,05 % de carbone et est aussi allié au chrome, au molybdène et au vanadium. Les désignations possibles pour cet acier outil sont B. S.BA 2, Cr5Mo1V, SKD12, DIN 1.2363, X100CrMoV5-1 et UNS T30102.

Méthode d’élaboration

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 (ex. : 0,005 %) et en phosphore (ex. : 0,008 %).

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 suivi étroitement. L’état recuit de sphéroïdisation n’est pas l’état terminal d’un outil A2. 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 d’environ 1,00 % augmente la trempabilité et la dureté de la martensite produite après le cycle de trempe. Le soufre et le phosphore sont maintenus sous 0,03 % pour éviter la création de précipités indésirables (FeS, Fe₃P). L’ajout de chrome et de molybdène améliore la trempabilité et la résistance à l’usure par rapport au W1.

Remarques sur la microstructure

La matrice ferritique est entièrement parsemée de carbures de fer et chrome « globularisés ». C’est cette globularisation des carbures qui porte le nom de sphéroïdisation. Quelques larges carbures de chrome et de molybdène sont visibles avec les attaques chimiques Vilella, picral 4 % ou encore nital 2 % (1000X).

Remarques sur les propriétés mécaniques

L’acier outil A2 est un alliage disponible et à coût moyen spécialement conçu pour le travail à froid d’autres pièces métalliques. L’état recuit de sphéroïdisation n’est toutefois 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 ≈ 18 %). La trempe à l’air aide à réduire davantage les distorsions et même la fissuration causées par les milieux de trempe plus agressifs comme l’huile, l’eau ou la saumure (mélange « sel + eau »).

La dureté de la pièce se situe généralement entre 62 HRC et 64 HRC après trempe à l’air. Un double revenu de détente (200 °C) ou d’adoucissement (525 °C-600 °C) peut être appliqué.

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-42 Acier AISI A2 Trempé et revenu

Applications possibles

L’acier outil A2 offre des propriétés qui le situe entre les nuances O1 et D2. Il est considéré comme étant un acier « universel » pour le travail à froid et présente les caractéristiques suivantes :

• une bonne aptitude à la trempe;
• une excellente stabilité dimensionnelle après la trempe;
• une bonne usinabilité (à l’état sphéroïdisé);
• une résistance élevée à la compression;
• une bonne résistance à l’usure;
• un compromis entre ténacité et résistance à l’usure.

À l’état sphéroïdisé : état de livraison général et état transitoire pour la mise en forme de l’outil et l’usinage (état métallurgique idéal).

À l’état trempé-revenu : état métallurgique désiré pour la pièce en service, principalement utilisé comme outils pour le travail à froid.

Applications typiques : outils de coupes (poinçonnage, perçage, cisaillage, cisaille à froid), outils de formage (cintrage, repoussage, emboutissage, matrices d’estampage à froid, matrices d’extrusion, cylindres de laminoirs à tubes et profilés, matrices de découpe), poinçons d’estampage à froid, mors de forgeage, jauges, outils de mesures, glissières, coussinets, manchons.

Provenance/Fabrication

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

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