Influence des traitements thermiques sur les propriétés mécaniques d'un acier à outils pour travail à chaud (X38CrMoV5-1)
Abstract
L’attention portée sur l’amélioration des propriétés d’exploitation de l’acier à outil travaillant
à chaud (X38CrMoV5-1) demeure d’une grande importance vu l’utilité de cet alliage dans le
domaine industriel car cet alliage occupe une grande place dans l’industrie.
L’application de différents cycles de traitements thermiques de trempe a influencé le caractère
de cristallisation, autrement dit la formation (des carbures…etc.) dans la structure
micrographique. Cette influence a engendré une nette variation des principales propriétés
d’utilisation de cet alliage à savoir la résistance à l’usure par frottement ainsi que la dureté.
Les structures observées à l’état brut de coulée et après traitement thermique sont très
diverses et présentent les observations suivantes :
- présence dans les différentes structures micrographiques de précipités (carbures) de
finesse variable et en grande quantité à l’état brut de coulée et après traitement de
trempe ;
- Formation d’une structure grossière après trempe à 1040°C, composée de
martensite, d’austénite résiduelle et des carbures de chrome plus volumineux de type
Cr23C6 et des carbures complexes de type M7C3 par rapport aux autres aciers traités ;
-Transformation substantielle d’austénite en martensite après trempe à 1000°C et
980°C ;
- Affinement de la structure, après trempe à 910°C et 950°C. Cette structure est
composée de martensite, d’austénite résiduelle et d’une proportion considérable de
carbures(M7C3) distribué d’une manière uniforme dans la matrice.
- Une augmentation de la dureté a été remarquée sur les différents échantillons
d’aciers caractérisés après les traitements thermiques utilisés. La dureté a atteint un
maximum (53 HRC) sur l’acier traité à 950°C.
- Comparativement aux différents cycles de traitement thermiques adoptés, l’acier
traité à 910°C a manifesté la plus faible perte de masse par frottement. Une perte de
masse par frottement après trempe moins faible est aussi obtenue par l’acier traité à
950°C auquel correspondait la dureté maximale.
Cette étude a montré l’importance des traitements thermiques sur les transformations dans la
structure de l’acier étudié. Un effet est noté sur le comportement à l’usure est aussi les valeurs
de dureté mesurées.