ELMAX – SuperClean

DONNES TECHNIQUES
ELMAX – SuperClean
Acier inoxydable pour le moulage
des matières plastiques
Partout où l’on fabrique des outils
Partout où l’on se sert d’outils
ELMAX
Cette information est basée sur l’état actuel de nos connaissances et
est destinée à donner une vue générale de nos produits ainsi que de
leurs utilisations. Elle ne peut en aucun cas être considérée comme
une garantie de propriétés spécifiques au produit décrit, ni une
garantie qu’il soit approprié à une application particulière.
2
ELMAX
Propriétés
Généralités
La nuance ELMAX est un acier au chrome, molybdène et vanadium présentant les caractéristiques
suivantes :
• Haute résistance à l’usure
• Haute résistance à la compression
• Haute résistance à la corrosion
• Très bonne stabilité dimensionnelle.
Une haute résistance à l’usure est normalement
liée à une faible résistance à la corrosion et vice
versa. Dans la nuance ELMAX, de par sa production par la métallurgie des poudres, il a été possible
d’obtenir cette combinaison unique.
ELMAX offre la possibilité de réaliser des moules
de grande longévité et à faible coût de maintenance permettant un moulage des plus économiques.
Composition
chimique
type %
C
1,7
Si
0,8
Mn
0,3
Cr
18,0
Mo
1,0
V
3,0
Etat de livraison Recuit doux à environ 250 Brinell
Code de couleur Bleu/noir
Applications
L’introduction de nouveaux types de plastiques,
pour pièces techniques, à haute teneur en additifs,
engendre des exigences plus sévères quant à la
qualité de l’outillage, principalement concernant la
résistance à l’usure et à la corrosion.
ELMAX a été spécialement développé pour répondre aux besoins des hautes technologies. Des
exemples d’utilisations se retrouvent principalement dans l’industrie électronique tels que connecteurs, interrupteurs, résistances, circuits intégrés,
etc.
ELMAX est également utilisé dans l’industrie alimentaire lorsque, pour des raisons d’hygiène, une
résistance à la corrosion est requise et que la résistance à l’usure est essentielle.
CARACTERISTIQUES PHYSIQUES
Trempé et revenu à 58 HRC.
Température
Densité
kg/m3
lbs/in.
Module d’élasticité
N/mm2
psi
20°C
68°F
200°C
392°F
400°C
752°F
7 800
0,282
7 750
0,280
7 700
0,277
240 000
230 000
220 000
34,8 x 106 33,4 x 106 31,9 x 106
Coefficient de
dilatation thermique
par °C à partir 20°C
par °F à partir 68°F
–
–
Conductibilité
thermique*
W/m °C
Btu in/ft2 h °F
–
–
21
153
23
168
460
0,110
–
–
–
–
Chaleur spécifique
J/kg °C
Btu/lb °F
10,7 x 10-6 11,6 x 10-6
6,0 x 10-6 6,5 x 10-6
*) La
conductivité thermique est difficile à mesurer. La dispersion peut être de ±15%.
RESISTANCE A LA COMPRESSION
Les valeurs indiquées sont approximatives.
Dureté
60 HRC
55 HRC
50 HRC
Résistance à la
compression Rm
N/mm2
tsi
psi
3 000
195
435 000
2 700
175
390 000
2 300
150
335 000
Limite d’élasticité
Rp0,2
N/mm2
tsi
psi
2 300
150
335 000
2 150
140
310 000
1 800
120
260 000
RESISTANCE A LA CORROSION
Les moules réalisés en ELMAX présenteront une
bonne résistance à la corrosion lors des moulages
de plastiques corrosifs pour autant que les conditions normales de production aient été respectées.
Moule pour injection d’une pièce de caméra. Matériel à
moules de l’insert : ELMAX, Polycarbonate (30% GR).
3
ELMAX
Protéger l’outil contre la décarburation et l’oxydation pendant la trempe.
Traitement
thermique
REVENU
RECUIT DOUX
Choisissez la température de revenu en fonction
de la dureté requise en vous référant au diagramme de revenu. Faites revenir deux fois, avec
un refroidissement intermédiaire à température
ambiante. Température de revenu minimale :
180°C (360°F). Temps de maintien : 2 h minimum.
Protéger l’acier de la décarburation superficielle et
le chauffer à coeur à 980°C (1800°F). Temps à
température = 2 heures. Laisser refroidir lentement dans le four jusqu’ à 850°C (1560°F) à raison
de 20°C/h (20 de 40°F/h). Temps de maintien à
température = 10 heures. Ensuite refroidissement
à l’air libre.
Courbes de revenu
Dureté, HRC
62
RECUIT DE DETENTE
Température d’austénitisation
Après dégrossissage, chauffer l’outil à 650°C
(1200°F). Temps à température = 2 heures. Laisser
refroidir lentement l’outil dans le four jusqu’ à
500°C (930°F), ensuite à l’air libre.
58
1080°C
56 (1980°F)
TREMPE
*
1050
1080
1100
10
8
1050°C
(1920°F)
52
Température de préchauffe: 600–850°C (1110–
1560°F)
Température d’austénitisation: 1050–1100°C (1920–
2010°F ) normalement 1080°C.
1920
1980
2010
1100°C
(2010°F)
60
54
Température
°F
°C
Austénite résiduelle, %
Temps de
maintien*
en minutes
Dureté avant
revenu
30
30
30
60 HRC
61 HRC
62 HRC
6
50
48
4
Austénite résiduelle
2
1050°C (1020°F)
46
100
210
200
390
300
570
400
750
500
930
°C
°F
600
1110
0
Température de revenu 2 x 2h
Temps de maintien = temps de maintien à la température d’austénitisation après que l’outil ait été chauffé à
coeur.
Courbes CCT
Température d’austénitisation = 1050° C (1920°F). Temps de maintien à température = 30 minutes.
°F
2000
°C
1100
1800
1000
1600
AC1f
900
AC1s
800
Perlite
1400
Courbes
HV T800–500
No
10 Kg Sec
700
1200
600
1000
500
800
600
400
200
400
Bainite
300
Ms
200
1
2
3
4
5
6
7 8
9
Martensite
100
1
803
2
772
1
10
3
724
105
4
634
576
5
634
1048
6
536
2095
7
503
3143
8
270
4190
9
245
6285
Mf
1
10
100
1
1000
10 000
10
100
1
4
100 000
1000
10
Secondes
10 000 Minutes
100
Heures
ELMAX
AGENTS DE TREMPE
TRAITEMENT PAR LE FROID
• Air pulsé/gaz
• Bain fluidisant ou bain de sel avec une température comprise entre 20/200 et 550°C
(68/390 et 1020°F).
Remarque : Afin d’obtenir les propriétés optimales.
Le taux de refroidissement devra être aussi rapide
qu’il est concomitant d’une distorsion acceptable.
Procéder au revenu de l’outil dès que sa température atteint 50–70°C (120–160°F).
Les pièces requérant une stabilité dimensionnelle
maximum seront traitées sous-zero.
Immédiatement après trempe, traitez les pièces
entre –40°C et –120°C (–40°F et –180°F), suivi
d’un revenu. Un traitement de 1 à 3 heures entraînera une augmentation de dureté de 1 à 3 HRC.
Remarque : Eviter les formes complexes vu le
risque de fissuration.
CHANGEMENT DIMENSIONNEL D’ELMAX
PENDANT LE TRAITEMENT THERMIQUE
Illustration de l’effet de la température d’austénitisation et du refroidissement sous zéro
%
0,150
Après
trempe
0,125
1234
1234
0,100
Après trempe
et revenu
0,075
1234
12341234
1234
1234
1234
0,050
0,025
0,000
ur
ue
ng
o
L
Austénitisation :
r
eu
ss
ai
p
E
air
air
–
–60°C (–75°F)
230°C (440°F) 2h + 2h
230°C (440°F) 2h + 2h
%
1234
Après 1234
trempe
Après
trempe
et revenu
0,125
0,100
0,075
r
eu
gu
n
Lo
Austénitisation :
Agents
de trempe :
Traitement
sous zéro :
Revenu :
1234
1234
1234
1234
1234
1234
1234
1234
1234
12341234
123
123
123
123
123
Moule pour cassettes à ruban avec inserts d’ELMAX.
1234
1234 123
12341234
1234
1234
123
1234
12341234 123
0,050
0,025
0,000
r
eu
ss
ai
p
E
1050°C (1920°F)
30 mn
Traitement
sous zéro :
0,150
r
eu
rg
La
ur
ue
ng
o
L
1050°C (1920°F)
30 mn
Agents
de trempe :
Revenu :
r
eu
rg
La
123
123
1234
12341234
r
eu
rg
La
r
eu
iss
a
Ep
r
eu
gu
n
Lo
r
eu
rg
La
r
eu
ss
ai
p
E
1100°C (2010°F)
30 mn
1100°C (2010°F)
30 mn
air
air
–
–60°C (–75°F)
230°C (440°F) 2h + 2h
230°C (440°F) 2h + 2h
Le test ci-dessus a été effectué sur une dimension
d’échantillon : 40 x 40 x 40 mm (1,6 x 1,6 x 1,6 in.).
5
ELMAX
Fraisage en bout
Conseils d’usinage
Type de fraise
Les conseils d’usinage ci-dessous sont donnés à
titre indicatif pour aider à déterminer les conditions optimales. Ces données ont été obtenues lors
d’essais réalisés à l’état recuit doux.
Paramètres
d’usinage
Paramètres
d’usinagee
Avance (fZ)
mm/dent
in/dent
Tournage
à l’acier
rapide
Finition
50–80
165–265
80–130
265–430
15
50
1)
Avance (f)
mm/tour
i.p.r.
0,3–0,6
0,01–0,024
0,3
–0,01
0,3
–0,01
3)
Profondeur
de passe (aP)
mm
inch
2–6
0,08–0,24
–2
–0,08
–2
–0,08
K15*
K15*
–
2)
Fraisage
aux carbures
Profondeur
de passe (ap)
mm
inch
K153)
K20
Pour fraise en bout en acier rapide vC ~16 m/mn.
(55 f.p.m.).
Dépend de la profondeur radiale de coupe et du diamètre de la fraise.
Utilisez une nuance au carbure revêtue Al2O3 résistant
à l’usure.
Ebauche
Inch
mm
Finition
Fraisage
à l’acier
rapide
90–110
300–360
9
30
0,2–0,4
0,008–0,016
0,1–0,2
0,004–0,008
0,1
0,004
K15*
K15*
m/mn.
i.p.r.
mm/tour
30*
30*
30*
30*
9*
9*
9*
9*
0,003–0,008
0,008–0,012
0,012–0,014
0,014–0,016
0,08–0,20
0,20–0,30
0,30–0,35
0,35–0,40
Type de foret
Finition
70–90
230–300
–2
0,08
Avance (f)
f.p.m.
Forets aux carbures
Paramètres
d’usinage
2–5
0,08–0,20
Vitesse
de coupe (vC)
*) Avec des forets en acier rapide vC ~13 m/mn. (44 f.p.m.).
–2
–0,08
–
*) Utilisez une nuance au carbure revêtue Al2O3 résistant
à l’usure, par exemple Sandvik Coromant GC 3015 ou
Seco T10M.
6
0,03–0,22)0 0,08–0,22)0 0,05–0,352)
0,001–0,0082) 0,003–0,0082) 0,002–0,0142)
Diamètre
Vitesse
de coupe (vC)
m/mn.
f.p.m.
Avance (f)
mm/tour
i.p.r.
1)
2)
Désignation
ISO du carbure
91)
301)
–3/16
–5
3/16–3/8
5–10
3/8–5/8 10–15
5/8–3/4 15–20
Dressage–Surfaçage
Avance (fZ)
mm/dent
in/dent
50–80
165–265
Forets hélicoïdaux en acier rapide
FRAISAGE
Vitesse
de coupe (vC)
m/mn.
f.p.m.
20
66
PERÇAGE
*) Utilisez une nuance au carbure revêtue Al2O3 résistant
à l’usure, par exemple Sandvik Coromant GC 3015 ou
Seco TP05.
Paramètres
d’usinage
Acier
rapide
Désignation
ISO du
carbure
Vitesse
de coupe (vC)
m/mn.
f.p.m.
Désignation
ISO du carbure
A plaquettes
amovibles
en carbure
Vitesse
de coupe (vC)
m/mn.
f.p.m.
TOURNAGE
Tournage
aux carbures
Ebauche
Finition
Monobloc
aux carbures
A plaquettes
amovibles
Monobloc
carbure
Aux carbures
brasés1)
80–130
265–430
40
135
30
100
0,05–0,252) 0,10–0,252)
0,002–0,012) 0,004–0,012)
0,15–0,252)
0,006–0,012)
Forets avec canaux de refoidissement et plaquette
brasée.
Suivant le diamètre du foret.
ELMAX
RECTIFICATION
Nous donnons ci-dessous des conseils généraux
pour les meules. Pour de plus amples informations,
consultez la brochure Uddeholm « Rectification de
l’acier à outils ».
Tableau comparatif
des propriétés
Nuance
Uddeholm
Résistance Résistance
Stabilité
à l’usure
à la corrosion dimensionnelle
Sélection des meules
Type de
rectification
2)
Etat trempé
ELMAX
RIGOR
Meule tangentielle
de rectification
A 46 H V
Meule à segments
A 24 G V
Rectification
cylindrique
A 60 JV
Rectification interne
A 46 J V
Rectification
des profils
1)
Etat recuit doux
A 100 L V
B107 R75 B31)
3SG 46 GVS 2)
C 46 GV
3SG 46 FVSPF 2)
A 46 FV
B126 R75 B31)
5SG 70 IVS2)
C 60 IV
B107 R75 B31)
3SG 60 JVS2)
C 60 HV
B107 R100 V1)
5SG 80 JVS2)
C 120 HV
STAVAX
Information
complémentaire
Veuillez vous adresser à l’agence Uddeholm locale
pour toute information complémentaire quant au
choix, au traitement thermique, aux applications et
à la disponibilité des aciers à outils Uddeholm.
Employer si possible des meules CBN pour cette
application.
Meule de rectification de Norton Co.
Electro-érosion
Si une électro-érosion est effectuée à l’état trempé
et revenu, on devra alors procédé sur l’outil à un
revenu supplémentaire à environ 20°C en-dessous
de la température de revenu initiale.
Moule pour la production de connecteurs. ELMAX est
utilisé comme insert.
7