Alliages Le procédé de coulée à la cire perdue n a quasi pas de limite dans le choix des alliages utilisés. Cette fiche technique reprend les principaux alliages avec leurs analyses et des valeurs indicatives de leurs propriétés mécaniques. Autres alliages sur demande. Aciers NORME DIN N AFNOR AISI C Si ANALYSE CHIMIQUE Mn Cr Ni Mo Reste HB PROPRIETES MECANIQUES min.-. R: R.0.2. A COMMENTAIRES Aciers de cémentation C15 1.0401 XC C15 0. 0.1 DIN 17 2 Très bonne résistance aux chocs 16MnCr5 1.7131 16MC5 55(SAE) 0. 0.19 1.30 DIN 172 Nuance universelle à usage général 16CrMo4 1.7242 1CD4 0.13 NF A 35-551 Bonne résistance mécanique et à la fatigue 15CrNi6 1.5919 16NC6 0. 1.40 1.70 1.40 1.70 DIN 17 2 Combinaison d une bonne limite élastique et d un bon allongement avant rupture 21NiCrMo2 1.6523 20NCD2 620 0.23 0.65 0.25 DIN 17 2 Bonnes caractéristiques mécaniques à coeur Aciers de nitruration 31CrMo 1.515 30CD 0.2 2.0 3.30 395 00 Dureté après nitruration et trempe: Hv 31CrMoV9 1.519 0.26 0.34 2.30 2.70 0.25 V: 395 50 00 Dureté après nitruration et trempe: Hv
C22 1.0402 C20 20 C35 1.0501 XC35 35 C45 1.0503 XC42 45 C60 1.0601 XC60 60 25CrMo4 1.721 25CD4 4130 34CrMo4 1.7220 35CD4 4135 42CrMo4 1.7225 42CD4 40 50CrV4 1.159 50CV4 6150 15CrMoV6 1.7734 15CDV6 30NiCr 1.5737 30NC 3435 0.24 0.32 0.39 0.42 0.57 0.65 0.22 0.29 0.37 0.3 0.45 0.47 0.55 0. 0.1 0.27 0.34 Aciers au carbone et faiblement alliés 1.25 V: V: 150 2 10 240 195 270 230 2 350 230 390 250 445 25 395 4 250 360 600 70 50 10 00 1300 00 1300 50 300 360 350 430 400 490 460 50 470 5 79 570 50 70 22 20 19 17 16 15 13 Bonne soudabilité Bonne résistance aux chocs Bonne combinaison de propriétés mécaniques Limite de rupture élevée Bonne usinabilité Bonne tenue aux chocs Limite de rupture élevée Bonne résistance à l usure Limite de rupture élevée Bonne résistance au fluage Bonne résistance à la fatigue et à l usure Haute limite élastique Bonne résistance à l usure Bonne tenue jusqu à 300 C Haute résistance mécanique et bonne soudabilité Excellent compromis entre haute résistance mécanique et bonne résilience
NORME DIN N AFNOR AISI C Si ANALYSE CHIMIQUE Mn Cr Ni Mo Reste HB PROPRIETES MECANIQUES min.-. R: R.0.2. A REMARQUES 5WCr6 1.2419 0C6 510(SAE) X2Cr 0 Z200C O2 90MnCrV 1.242 90MV O2 35NiCrMo16 1.2766 35NCD16 1.90 2.20 0.5 0.95 0.32 0.3 0.45 1.90 2. 1 1 Aciers outils 3.0 4.30 W. 1.30 V.0.05 Dureté supérieure à 60 HRC après traitement thermique Dureté supérieure à 60 HRC après traitement thermique l usure Bonne aptitude à la coupe et au poinçonnage Bonne tenue aux chocs alliée à une haute résistance mécanique jusqu à 600 C C 1.0301 CC 0 RSi 5Si2 0. 0.05 1.60 Aciers à faible rémanance magnétique Gauss à 25 At/cm 10 Gauss à 0 At/cm Induction équivalente mais rémanance plus faible que l acier C X2CrNi1 9 1.4306 Z2CN1 304L GX6CrNi1 9 1.430 Z6CN1 304 X2CrNiMo1 1.4404 Z2CND17 316L GX6CrNiMo1 1.440 Z6CND17 316 XCrNiNb19 1.4 Z6CNNb1 347 XCrNiS1 1.4 ZCNF1 09 303 GX7NiCrMoCuNb25 20 Z3NCDU25 20 1.4 GX5CrNiMoNb1 Z6CNDNb17 316Cb 1.451 0.03 0.0 0.03 0.0 0.0 0.06 Aciers inoxydables austénitiques 17.00 20.00 1.00 20.00 16.00 1.00 16.00 1.00 17.00 17.00 2 1.00 20.00.00.50.00 1.00.00 9.00 1.00.00 26.00 1.50 3.50 130 400 170 35 130 450 10 30 130 400 190 40 0 200 35 Nb>=xC 0 200 35 S: 0 2 35 Nb xc Cu: 130 440 10 1 Nb xc 130 440 10 1 ; convient Pour les applications cryogéniques oxydante jusqu à 50 C et bonne tenue mécanique à très basse température Excellente résistance à la corrosion oxydante Convient pour l industrie alimentaire Destiné aux applications soudées Bonne résistance à la corrosion oxydante jusqu à C Spécialement destiné à faciliter le décolletage Très bonne résistance aux acides forts Destiné aux applications dans l industrie chimique et alimentaire
NORME DIN N AFNOR AISI (ASTM) C Si ANALYSE CHIMIQUE Mn Cr Ni Mo Reste HB PROPRIETES MECANIQUES min.-. R: R.0.2. A REMARQUES XCr13 1.4006 ZC13 4 (CA15) X15Cr13 1.4024 Z15C13 4 (CA15) X20Cr13 1.4021 Z20C13 420 X30Cr13 1.402 Z30C13 X40Cr13 1.4034 Z40C (CA40) X20CrNi17 2 1.4057 Z15CN17 03 431 X35CrMo17 1.42 XCrMoS17 1.44 ZCF17 430F X5CrNiCuNb17 4 1.4542 Z6CNU17 04 17 4PH 0.0 0. 0. 0.22 0.25 0.23 0.33 0.43 0.07 Aciers inoxydables martensitiques 1 1 1 1 1 5.00 1.30 S CU 5.00 Ta + Nb 0.45 165 240 10 230 10 255 201 255 215 55HRC 215 255 190 290 165 220 300 400 0 0 1 0 540 740 50 00 400 450 450 450 600 200 300 1 16 13 (adouci) (trempé) 50 9 2 16 Bonne tenue à l usure Bonne ductilité Bonne tenue à chaud Bonne tenue à l abrasion Acier destiné à être utilisé pour sa trempabilité en faible épaisseur (< mm) Bonne tenue aux atmosphères oxydantes jusqu à C Haute limite de rupture Bonne résistance au fluage Usinabilité améliorée Faible coefficient de dilatation thermique Bonne tenue à la corrosion jusqu à 40 C Bonne propriétés mécanique dues au durcissement par précipitation structurale GX3CrNiMoCu26 5 1.429 Z3CNUD26 5M A743GrCD4MCU(AST M) 0.04 Acier inoxydable austéno-ferritique 26.50 4.75.50 2.25 Cu2.75 3.25 10 600 320 15 Meilleur compromis entre haute résistance à la corrosion et bonne résistance mécanique XCrNi25 21 1.445 ZCN25 20 3S GX40CrNiSi25 20 1.44 Z40CN25 20 A60GrHK30(ASTM) 0.75 26.00 26.00 Aciers réfractaires 2 2 150 2 150 450 190 Bonne résistance à la corrosion oxydante jusqu à 10 C Bonne résistance mécanique à haute température et bonne tenue aux cycles thermiques
Cote nominale Tableau 1: s Longueur, largeur, hauteur Degré de précision Distance entre axes Degré de précision Nervures Degré de précision D1 D2 D2 D3 D1 D3 D1 de à Champs de tolérance 6 ± 0, ± 0,0 0,16 6 ± 0, ± 0, 0,20 ± 0,15 ± 0, 0,24 1 ± 0,20 ± 0, 0,2 Champs de tolérance 0, 0,1 ± 0,25 ± 0,16-0,20-0,30-0,40 1 24 ± 0,25 ± 0,17 0,34 0,23 24 30 ± 0,30 ± 0,20 0,40 0,27 30 40 ± 0,37 ± 0,25 0,50 0,33 40 50 ± 0,44 ± 0,30 0,60 0,39 50 65 ± 0,52 ± 0,3 0,76 0,46 65 0 ± 0,60 ± 0,46 0,92 0,53 0 0 ± 0,6 ± 0,53 1,06 0,60 0 0 ± 0,76 ± 0,60 1,20 0,66 ± 0,32 ± 0,20-0,60 ± 0,50 ± 0,30 ± 0,71 ± 0,45 ± 0,90 ± 0,60 0 0 ± 0,4 ± 0,65 1,30 0,71 0 160 ± 0,92 ± 0,72 1,44 0,76 ± 1,15 ± 0,5 160 10 ± 1,02 ± 0,0 1,60 0,1 10 200 ± 1, ± 0, 1,76 0,6 200 225 ± 1,2 ± 0,95 1,90 0,93 ± 1,10 1,00 225 250 ± 1,44 ± 1,05 2, 1,02 250 20 ± 1,64 ± 1,15 2,30 1, 20 315 ± 1,4 ± 1,25 2,50 1,26 315 355 ± 2, ± 1,40 2,0 1,42 355 400 ± 2,40 ± 1,60 3,20 1,60 400 450 ± 2,70 ± 1,0 3,60 1,0 450 ± 3,00 ± 2,00 4,00 2,00 ± 2,20 ± 1,25 ± 2,60 ± 1,60 ± 3, ± 2,00 En règle générale nous travaillons avec le degré de précision D1.
Tableau 2: Surépaisseurs d usinage Cote imale Surépaisseur de à Normale Serrée 1 0.5 1 50 50 0 0. 0.3 0 0 1.0 Tableau 3: s de géométrie de Dimensions à D1 Normal D2 Premium 0 50 ± 0,25 ± 0, 51 130 ± 0,50 ± 0,30 131 255 ± 1,00 ± 0,50 256 30 ± 1,56 ± 0,90 Rectitude Planéité 0 50 ± 0,25 ± 0,13 51 130 ± 0,75 ± 0,25 131 255 ± 1,25 ± 0,50 Equerrage 256 30 ± 2,00 ± 0,90 0 50 ± 0,25 ± 0,13 51 130 ± 0,75 ± 025 131 255 ± 1,25 ± 0,50 Parallélité // 256 30 ± 2,00 ± 0,90 ± 1 ± 0,5 sur angle
Spécification du produit Pour établir un devis exact, nous avons besoin des informations suivantes: Le plan de la pièce avec indication des tolérances souhaitées. Le plan de la pièce finie est la meilleure base pour proposer la pièce de fonderie la mieux adaptée au procédé «à la cire perdue» (tolérances, surépaisseurs,forme, etc.). L alliage et le traitement thermique souhaités avec les exigences éventuelles de dureté, de charge de rupture, etc. Les usinages et/ou traitements éventuels à réaliser par nos soins (tournage, fraisage, forage, taraudage, traitements de surface). Les critères de réception, les contrôles requis et certificats exigés. Les besoins annuels et la cadence des appels Nous souhaitons également obtenir les informations suivantes: Les départs d usinage et les références de contrôle. Le poids de la pièce en spécifiant s il s agit d une pièce brute ou usinée. Les conditions d utilisation de la pièce (atmosphère corrosive, hautes températures, etc.). s des pièces coulées à la cire perdue Les pièces de précision coulées répondent aux tolérances reprises au tableau 1 (VDG Merkblatt P- 690). Comme pour toutes les autres méthodes de production, le prix des pièces coulées «à la cire perdue» augmente avec le resserrement des tolérances. II est donc recommandé de ne pas fixer des tolérances plus serrées que celles indispensables aux exigences fonctionnelles de la pièce. Le degré de précision des pièces coulées dépend de la précision des outillages d injection de cire ainsi que des dimensions et forme de la pièce. Les pièces qui, de par leur forme, sont sujettes à des retraits contrariés, différent en précision des pièces présentant des retraits non contrariés. Le tableau 1 reprend les tolérances qu il est possible de tenir par le procédé de coulée «à la cire perdue». Pour l utilisation judicieuse de ce tableau, il est indispensable de tenir compte des points suivants : Faces de références et points d appui Les faces de référence sont les faces de départ pour la cotation des pièces (voir DIN 406). II est conseillé de choisir les faces de référence aussi près que possible de l axe la pièce. Les points d appui sont des points situés sur des faces d accès facile de la pièce et qui, ultérieurement, serviront de base pour le contrôle et de départ d usinage. Degré de précision D1 Ces tolérances sont applicables sans restriction à toute pièce de fonderie «à la cire perdue» et peuvent être utilisées comme tolérances générales. Degré de précision D2 Ces tolérances peuvent être appliquées sans restriction aux pièces de fonderie «à la cire perdue» dont aucune cote n est supérieure à 0 mm. Pour les pièces ayant des cotes supérieures à 0 mm, ces tolérances peuvent uniquement être appliquées à un nombre limité de cotes importantes du point de vue fonctionnel et/ou sujettes à des retraits non contrariés ou fortement contrariés. Degré de précision D3 Des restrictions importantes limitent l utilisation de ces tolérances. Le champ de tolérance correspond, en fait, à la dispersion dimensionnelle rencontrée sur les pièces d une même production. Il est donc indispensable d apporter des corrections dimensionnelles à l outillage après analyse des résultats obtenus sur une série d essai. De plus, les remarques faites au niveau de l utilisation du degré de précision D2 doivent être prises en considération. Le degré de précision D3 ne peut donc être utilisé que pour quelques cotes fonctionnelles importantes. Comme cette précision élevée nécessite des outillages stables en acier ou en aluminium avec des mises au point coûteuses, elle ne peut se justifier que pour des séries importantes. Distances entre axes Les distances entre axes se rapportent à des tourillons qui impliquent toujours des retraits contrariés difficilement prévisibles. De plus, indépendamment du degré de précision, on observe une plus grande dispersion dimensionnelle. s géométriques Les écarts de rectitude, de planéité, de parallélisme et de respect de profil aussi bien d une ligne que d une surface sont fonction de la forme de la pièce. La tolérance normalement réalisable pour ces définitions de géométrie est de 0.4 de la plus grande dimension concernée. Surépaisseurs d usinage Des surépaisseurs d usinage doivent être prévues aux endroits où les tolérances exigées ne peuvent être obtenues directement de fonderie. Ces surépaisseurs tiennent compte des écarts de planéité et de gauchissement inévitables sur pièces coulées (voir tableau 2 rubr. normale) et doivent être ajoutées aux valeurs supérieurs ou inférieures du champ de tolérance suivant qu il s agit de cotes inférieures du champ de tolérance suivant qu il s agit de cotes extérieures ou intérieures. Ces surépaisseurs peuvent être réduites dans le cas où un calibrage de précision sur presse hydraulique est prévu (voir tableau 2 rubr. serrée). Cette opération implique la création d un outillage spécifique. Rayon intérieurs et extérieurs Suivant les dimensions de la pièce, il est souhaitable de prévoir des rayons de 0,5 à 1,5 mm. Les rayons intérieurs dont la réalisation est peu coûteuse, améliorent les caractéristiques mécaniques de la pièce. Les rayons extérieurs augmentent les frais d outillage d injection et ne devraient être prescrits que s ils sont indispensables au point de vue fonctionnel. Trous et rainures Les possibilités normales de réalisation de trous et rainures sont reprises au tableau 3. L utilisation de noyaux céramiques préformés permet la réalisation de trous et rainures plus profonds et/ou plus étroits. Cette technique, qui implique la création d un outillage supplémentaire et qui augmente le prix des pièces, n est généralement intéressante que pour des séries importantes. Rugosité L état de surface dépend de l alliage utilisé, des dimensions et du poids de la pièce. La rugosité varie de Ra 3 à Ra 7 µm ce qui correspond à Rz à 30 µm et aux classes N 7 à N 9.