Soudabilité des aciers à outils

Les aciers à outils sont classés dans les trois groupes suivants:

Les aciers pour le travail à froid:
Ils peuvent être non-alliés ou alliés. En service, la température de surface ne doit pas dépasser 200°C.
Les aciers pour le travail à chaud:
Il s'agit, en général, d'aciers alliés. En service, la température de travail dépasse 200°C.
Les aciers rapides:
Les aciers rapides ont une dureté à chaud élevée et une haute résistance au revenu. La température de service peut se situer au-dessus de 600°C.

Les aciers à outils sont des métaux ferreux destinés à être trempés et/ou durcis par précipitation.
Les mécanismes de durcissement s'effectuent selon une transformation structurale, soit par formation de martensite et/ou de carbures et nitrures.

Les aciers à outils sont souvent classés en fonction de leurs aptitudes à la trempe.
On distingue les aciers auto-trempants, les aciers trempants à l'huile ou à l'eau.

Les aciers auto-trempants se caractérisent par leur faculté à développer une structure de trempe par un refroidissement lent faisant suite à un traitement d'austénitisation.

Les aciers trempants à l'huile doivent être refroidis dans l'huile pour obtenir une structure trempée avec une dureté optimale.

Les aciers trempés à l'eau, par contre, doivent être refroidis rapidement dans l'eau pour obtenir une structure trempée avec dureté optimale.

La vitesse de refroidissement nécessaire pour l'obtention d'une structure trempée après austénitisation peut être déterminée à l'aide des diagrammes T.R.C. (Transformation-Refroidissement Continu).

Soudabilité: limitée.
La soudabilité de tous ces aciers dépend de leur état structural: adouci par recuit - amélioré ou trempé.
Eviter le soudage sur les outils durcis avant un revenu approprié!
Attention: Le soudage des aciers à outils est un métier difficile. Une supervision professionnelle est absolument nécessaire!

Préparation:
1. Identification de l'acier
2. Vérifier si l'outil est exempt de fissures (test de ressuage)
3. Nettoyage (éviter l'huile, la graisse et des produits de refroidissement, etc.)
Préchauffage:
L'outil doit être chauffé lentement dans un four. L'outil doit être préchauffé suffisamment dans la masse.
Maintien de la température:
La température minimale de préchauffage corresponde à la température de maintien. Elle se situe toujours au-dessus de la ligne de martensite du diagramme T.R.C. correspondant.
(Attention: Les outils de petites dimensions perdent rapidement la chaleur!).
Apport de température lors du soudage:
En général, on soude les aciers à outils avec un apport de chaleur réduit et sans balayage.
Réduction des tensions internes:
Plusieurs mesures permettent de réduire les tensions internes, telles que soudage avec un apport de chaleur réduit (procédé et paramètres de soudage), petits cordons, séquence de soudage, maintien de la température de préchauffage après soudage, etc.
Maintien de la température de préchauffage et refroidissement:
en fonction des dimensions et de la composition de l'outil ainsi que de la composition des consommables.
Transition vers les traitements thermiques:
Le refroidissement est effectué à l'air libre (sans courant d'air sous une couverture d'isolation) ou dans un four, dans la sable chaud ou dans la vermiculite à une température d'équilibre qui se situe entre 80°C et 100°C. Le traitement thermique ultérieur est effectué juste après l'équilibre entre 80°C et 100°C.
Traitement ultérieur:
en fonction des dimensions et de la composition de l'outil ainsi que de la composition des consommables et des propriétés mécaniques requises.

Hygiène et sécurité (soudage à l'arc)

voir chapitre sécurité

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