Acier X46Cr13 ou 1.4034 : caractéristiques techniques et utilisation en coutellerie

[BDelor]

Connu aussi sous la référence AISI 420 ou Z44C14, cet acier est couramment utilisé pour la fabrication d'outils coupants inoxydables (couteaux, lames de cisailles, instruments chirurgicaux), d'instruments (pied à coulisse, calibres, jauges), et d'objets divers nécessitant une bonne résistance à la corrosion comme par exemple les lames de patins à glace.

Il se forge entre 800°C et 1100°C.
Recuit entre 730°C et 850°C, refroidissement lent à l'air
Trempe entre 980°C et 1030°C (huile ou air)
Revenu entre 100°C et 200°C

Cet acier prend un très beau poli, qui lui confère son inoxydabilité.

Diagramme CCT :

Diagramme de revenu :

Fiches techniques :

4034.pdf

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4_10_1.4034.pdf

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Cet acier est distribué par Eurotechni

[AchimW]

Rigolo ton fichier HRc.

Si tu fais

trempe à l'huile de 1045°C
cryo azote liquide
1. revenu 150 °C - 1 h
cryo azote liquide
2. revenu 190°C - 1 h

tu as 59 -61 HRc.

[Denys]

Bonsoir,
en cherchant sur internet, il y a plusieurs fiches techniques pour l'acier X46Cr13 alors à qui se fier ?
Je pense qu'il y a surement une raison.
Les traitements thermiques sont-ils donnés suivant les utilisations et les duretés voulues ?

[BDelor]

Rigolo ton fichier HRc.

Achim, c'est une courbe de revenu qui est donnée pour une trempe simple à l'huile. Mais c'est intéressant de savoir qu'il est possible de "pousser" cet acier plus loin en faisant appel à des traitements thermiques plus pointus, même s'il ne sont pas à la portée du premier venu...

J'en profite pour te soumettre deux questions :

1) j'ai été étonné de ne pas trouver mention de plateaux de maintien en température dans les différentes fiches techniques. Celle jointe ci-dessous montre un schéma de montée en température avec plusieurs plateaux. Peux-tu nous dire si ces plateaux de maintien en température - quoique faibles pour les dimensions que nous avons en coutellerie - sont nécessaires pour les propriétés d'inoxydabilité ou pour une autre raison ?


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2) D'où tiens tu tes informations sur la trempe cryogénique de cet acier ? Je n'ai pas réussi a en trouver...

Les traitements thermiques sont-ils donnés suivant les utilisations et les duretés voulues ?

Oui, absolument

[AchimW]

Mais c'est intéressant de savoir qu'il est possible de "pousser" cet acier plus loin en faisant appel à des traitements thermiques plus pointus, même s'il ne sont pas à la portée du premier venu...

En faite c'est un très bon acier inox si on respecte les TT. Le problème c'est que même l'industrie ne le fait pas a cause du prix élevée pour un tel traitement. Et je ne vois pas pourquoi ce n'est pas à la portée de tout le monde. On peut s'adresser à une bonne entreprise de TT et eux, ils connaissent ça à coeur.

J'en profite pour te soumettre deux questions :

1) j'ai été étonné de ne pas trouver mention de plateaux de maintien en température dans les différentes fiches techniques. Celle jointe ci-dessous montre un schéma de montée en température avec plusieurs plateaux. Peux-tu nous dire si ces plateaux de maintien en température - quoique faibles pour les dimensions que nous avons en coutellerie - sont nécessaires pour les propriétés d'inoxydabilité ou pour une autre raison ?

Les plateaux c'est pour les pièces avec des dimensions "industrielles" pour être sûr que la température est pareil au coeur. Pas nécessaire pour des dimensions de coutellerie "normale". Le maintien à température de trempe par contre c'est important pour la diffusion du chrome.

D'où tiens tu tes informations sur la trempe cryogénique de cet acier ? Je n'ai pas réussi a en trouver...

Tu as essayé de chercher en allemand ? Sur un forum de coutellerie allemand ? :D
CHez nous c'était le sujet de discussions profondes.

[BDelor]

Sur la dernière fiche technique, les plateaux sont de 1/2 minute par mm, ça montre bien que pour les dimensions habituelles de la coutellerie, ce n'est pas vraiment le problème. Par contre, nulle part il n'est fait mention de la durée du plateau à température de trempe, je trouve ça bizarre. En général, les fiches techniques des inox sont précises sur ce point.
Et pour les discussions sur la trempe cryogénique, malheureusement les forums en langue allemande me sont inaccessibles... ceci dit, je fais mon mea-culpa, Eurotechni évoque en effet la possibilité d'une trempe cryogénique, sans toutefois citer le double revenu que tu as mentionné.

[AchimW]

Le double revenu n'est pas une information d'une acierie mais un TT développé par des couteliers allemands. La logique de la trempe cryo après le premier revenu est intéressant. C'est nécessaire pour une transformation totale de l'austénite résiduel dans ce genre d'acier.

[BDelor]

Est-ce que vous avez pu mesurer le gain apporté par le traitement cryogénique sur les différentes caractéristiques qui nous intéressent en coutellerie ?

• dureté
• ténacité
• résistance à l'usure

La transformation de l'austénite résiduelle en mqartensite est-elle la seule cause de ces améliorations des caractéristiques ? Il me semble avoir lu que le traitement cryogénique entraîne également la précipitation de carbures très fins qui jouent un rôle positif dans la résistance à l'usure, mais je ne sais pas si la remarque est valide pour cet acier.

[mickaël]

Bonsoir,
Très intéressant ce sujet... j'ai déjà entendu parler de ce type d'application mais sur une problématique industrielle (autre nuance d'acier inoxydable martensitique).
Je voulais connaître l'intérêt de la trempe cryogénique ? Et après le 1er revenu ?
1 - La drasticité de la trempe va t'elle jouer sur la teneur en austénite résiduelle, morphologie de la martensite.
2 - Est-ce qu'il y a une obtention d'une martensite secondaire (de fragilité très élevée d'après certains auteurs), d'où la nécessité de faire un revenu avec une température plus proche de la température de décomposition de l'austénite résiduelle ?
Nous sommes dans des températures où il y a précipitation des carbures de transition.
Merci.

[AchimW]

Est-ce que vous avez pu mesurer le gain apporté par le traitement cryogénique sur les différentes caractéristiques qui nous intéressent en coutellerie ?

• dureté
• ténacité
• résistance à l'usure

La transformation de l'austénite résiduelle en mqartensite est-elle la seule cause de ces améliorations des caractéristiques ? Il me semble avoir lu que le traitement cryogénique entraîne également la précipitation de carbures très fins qui jouent un rôle positif dans la résistance à l'usure, mais je ne sais pas si la remarque est valide pour cet acier.

Dureté et résistance à l'usure, oui. Pour tenacité il faut des tests charpi hors de la porté des couteliers normales. Des machines rockwell il y en a partout, mais des machines charpi, très peu.

J'ai seulement des données concernant la précipitation de carbures très fins pour le 100C6, pas pour cet acier. Mais premièrement il ne s'agit pas de traitements cryo "normales (1 h) mais très longues (24 h minimum) et deuxièmement, quand il s'agit pour la plus grande partie d'un effet qui joue sur des carbures de chrome, c'est très bien possible qu'on peut appliquer la même méthode sur cet acier, aussi.

1 - La drasticité de la trempe va t'elle jouer sur la teneur en austénite résiduelle, morphologie de la martensite.

Jamais. C'est seulement une question de températures une fois le nez perlitique est passé avec succès. Dans ce cadre, lis un peu sur le marquenching et tu vas comprendre mieux.

2 - Est-ce qu'il y a une obtention d'une martensite secondaire (de fragilité très élevée d'après certains auteurs), d'où la nécessité de faire un revenu avec une température plus proche de la température de décomposition de l'austénite résiduelle?

Le martensite secondaire se développe pendant le premier revenu. C'est l'austénite résiduel qui est transformé en martensite cubique aux même temps que le martensite cubique de la trempe est transformé en martensite tetragonale. La raison pour la deuxième trempe cryo après le premier revenu est la transformation complète de l'austénite résiduel qui restait après la trempe initiale plus cryo. Il y a des aciers qui ne se transforment pas complètement même avec une seule cryo. Et après cette deuxième cryo il faut logiquement un deuxième revenu pour transformer le martensite secondaire (cubique et donc cassant) en martensite tetragonale. Simple.