Recuit
Recuit d'Usinage
Les principaux critères d’usinabilité d’un métal sont :
– La résistance à la rupture
– L’aptitude à l’écrouissage
– L’action abrasive sur l’outil pour éviter son usure trop rapide
– La ductilité, permettant au copeau de « casser » rapidement afin de diminuer les frottements sur l’outil
Les autres critères sont la rugosité de la surface usinée et la durée de vie de l’outil.
Ductilité
Si le métal est trop plastique, il y a des risques de bourrages. Si le fini de surface est important, il y a des risques de déchirures, d’arrachement.
Dureté
Le niveau de dureté le plus favorable se situe vers 200 HB. Si le métal est trop dur, il y a usure prématurée de l’outil. Si le métal est trop mou, on en revient aux problèmes de ductilité.
Frottement
Un coefficient de frottement faible entre l’outil et le copeau a une action favorable sur l’usinabilité. Ceci explique l’utilisation d’inclusions lubrifiantes (ex: plomb) dans les aciers de décolletage.
Conductibilité thermique
Une bonne conductibilité thermique, limite les risques de micro-soudures entre métal et outil qui engendre un très mauvais état de surface. On peut avoir ces problèmes avec les aciers inoxydables.
La Ferrite
Elle est douce et ductile. Elle demande une faible puissance de coupe, elle donne des surfaces brillantes et provoque une élévation de la température par frottement risquant de détériorer l’outil.
La perlite lamellaire
Elle est relativement dure (H~250-280 HB). La cémentite bloque la déformation de la ferrite, mais le copeau se brise plus facilement que pour la ferrite. Elle assure un bon fini de surface : USINAGE DE FINITION.
Perlite globulaire
Elle présente l’avantage de la faible dureté de la ferrite avec une ductilité beaucoup plus faible à cause de la présence des globules de cémentite.
Par contre le fini de surface est moins bon qu’avec la perlite lamellaire : USINAGE D’EBAUCHE.
Notons également que l’usinabilité varie beaucoup avec la teneur en carbone de l’acier, et selon le mode d’usinage (perçage, fraisage, brochage…).
Selon la composition de l’acier et les modes d’usinage envisagés, on peut effectuer ou demander les traitements suivants :
Le recuit d’adoucissement
Ce recuit se pratique en général à la température de AC1-50°C.
Il a pour but de faire chuter la dureté. Il correspond à un état de livraison noté « +A », permettant une usinabilité convenable.
Il est presque systématiquement appliqué après transformation à chaud (forge, oxycoupage) des aciers faiblement alliés et surtout fortement alliés (autotrempants).
A l’état « A », les normes prévoient une dureté maximum garantie pour chaque nuance. Parallèlement, notons l’existence du recuit de cisaillage, noté « +S », qui est bien souvent un recuit d’adoucissement moins poussé.
Le recuit globulaire
La perlite globulaire est obtenue par un recuit de coalescence qui permet de donner une forme globulaire à la cémentite.
Ce recuit consiste :
– à chauffer le métal juste au dessus de AC1 (+50°C)
– à le maintenir à ce niveau pour homogénéiser la température du métal
– à le refroidir très lentement et de façon programmée, juste en dessous de AC1, afin de permettre à la cémentite de coalescer
C’est l’état le plus doux et le plus malléable. Il est apprécié en particulier pour la frappe à froid et le découpage fin.
Par contre il est un peu plus difficile à austénitiser.
Bien que l’on puisse en théorie obtenir le même résultat par un circuit oscillant, la pratique industrielle retient plutôt le type de cycle ci-dessous, avec plusieurs paliers décroissants.
Toutefois le temps global est toujours assez long.
Animation
Le recuit isotherme
Il consiste à effectuer un palier en dessous de AC1, après une phase préalable d’austénitisation.
Animation
La structure obtenue est composée de ferrite et de perlite lamellaire répartie en damier. Elle ressemble beaucoup à la structure de NORMALISATION.