Problème de traitement thermique : taille du grain et casse

[thierry loeve]

Je ne suis pas spécialiste mais visuellement on dirait un "feuilletage" ou un damas grossier. Cela ne viendrait-il pas de la mauvaise qualité de l'acier, due à sa fabrication, peut-être un assemblage d'aciers de récup' ?

[BDelor]

On dirait, qu'au lieu d'avoir été chauffé et trempé par la pointe, ton burin a été enfourné n'importe comment, chauffé à plat (peut-être brutalement) et jeté à plat dans le bac d'huile.
Ce n'est qu'une hypothèse, mais si ce n'est que ça, tu peux le sauver en opérant de la manière habituelle.
Ceci dit, la malfaçon est tellement évidente, que moi je demanderais au vendeur le remplacement de la pièce défectueuse...

J'ai exactement la même impression.
Si c'est le cas, je pense que cela résulte d'un processus industriel mal pensé, et toutes les pièces auront grosso modo le même défaut de traitement thermique.

[bryan]

Le fabricant nous reprend tous les outils cassés, systématiquement.
Mais je voudrais comprendre ... ce n'est pourtant pas une marque qui a mauvaise réputation.
Les outils cassent tous, mais jamais au même endroit. Celui ci est cassé à 5 cm du "tranchant", d'autres casses à 10 cm de l'emmanchement...

La logique voudrait que le ciseau soit trempé que sur quelques centimètres, mais il l'est sur toute la longueur.

Je ne connais pas les processus de fabrication industriel, mais j'imagine que dans ce cas, l'homme n'intervient pas souvent.
Peut-être que les outils passent sur des tapis roulants, ne sont pas chauffés uniformément, ou pas trempés "tête la première" mais a plat, que les revenus sont aussi faits par une chauffe "a plat" ...
Bref je ne sais pas.

[BDelor]

Je ne connais pas les processus de fabrication industriel, mais j'imagine que dans ce cas, l'homme n'intervient pas souvent.
Peut-être que les outils passent sur des tapis roulants, ne sont pas chauffés uniformément, ou pas trempés "tête la première" mais a plat, que les revenus sont aussi faits par une chauffe "a plat" ...
Bref je ne sais pas.

C'est ce que je pense.
Cela explique pourquoi la casse ne se produit pas toujours au même endroit, la zone surchauffée s'étendant latéralement sur toute la longueur de l'outil.

[bryan]

Visiblement c'est un sujet sensible, voici la réponse du constructeur après leurs avoir dit que j'avais souvent ce problème de casse :

Merci pour votre e-mail et la photo.
Nous fabriquons nos burins depuis des années de la même façon : matériaux et température, tremper... et nous n'avons pas des problèmes.

Peut-être c'est un problème de graisser. Si l'emmanchement de l'outil n'est pas assez graissé, le burin peut casser.
Ou la machine utilisée est déjà très usée dans la région du tapeur ?!

Eventuellement nous pouvons vous donner une réponse plus précise si vous
nous envoyez plus des photos qui montrent à quel position le burin est
casse...

Le marteau piqueur que nous utilisons n'a que quelques heures de fonctionnement... et le distributeur français nous reprend sans rechigner les outils.

[bryan]

J'ai fait de la casse, volontaire, pour voir comment c'était à l'intérieur : trempe à l'eau, 1% de C, et quelques poussières d'autres trucs : je n'ai pas la nuance exacte de l'acier.

Que pensez-vous du grain ?


(Epaisseur a la rupture env. 1,5 mm, j'ai du taper plusieurs fois pour casser, d'où la rupture un peu brouillon.)
Merci.
bryan

[Baptor]

Au vu de la photo, je dirais que ce n'est pas la trempe qui a posé problème mais la fabrication.
J'aurai tendance, de par mon expérience, à dire que les pièces ne sont pas forgées mais "taillées dans la masse" et que les traitements n'ont pas été refaits derrière.

La photo que tu montres (la première) ressemble à une coupe d'une barre de coulée continue ronde qui n'aurait été forgée qu'en surface.
Ce genre de procédé donne des cercles concentriques dus à un type particulier de refroidissement.

Il est également possible que le produit ait été forgé avec une passe profonde (cercle le plus petit), puis de façon superficielle (cercle le plus extérieur), ce qui génère 3 zones de déformation différente.

Les burins n'étant découpés qu'après cette étape. Je sais que cette possibilité existe en grande série ; mais logiquement un double traitement thermique est fait a la suite.

Une autre chose m'inquiète :

Forger : 950 - 1050° C
Tremper : 800 - 830°C
Tremper dans l'huile
Faire revenir : 300 - 350° C

La température de trempe me parait basse pour un acier forgé aussi haut. On est à la limite des zones austénitiques.
Pour avoir d'autres indications, il faudrait faire un test de dureté sur les 3 zones que l'on voit sur la première photo.

Pour les grains, méfiez-vous d'une chose : les grains visibles à la casse ne sont pas forcément les grains métallurgiques. Certains alliages font des ilots qui ont l'air de grains mais sont en fait un amas de grains.

La seule chose sûre, c'est que vu la casse, il y a eu un problème. Je récupère la photo pour la montrer à un professionnel de la casse (il vit de nos malheurs comme il aime si bien le dire) et je ramènerai son avis.

[BDelor]

La température de trempe me parait basse pour un acier forgé aussi haut. On est à la limite des zones austénitiques.

Ta remarque sur le rapport entre les températures de forge et de trempe m'intrigue. Est-ce que tu pourrais développer stp ? A mon sens, la température de trempe est seulement fonction de la composition de l'acier. En quoi la température de trempe l'influence-t-elle ?

[Baptor]

En fait, quand on regarde les températures de forge d'un alliage dont on ne connait pas les caractéristiques, on se fie aux courbes Temps-Transformation-Température (TTT) et Temps Refroidissement Continue (TRC), et si on ne les a pas aux courbes d'équilibre.

Sur ces courbes, on lit les valeurs de transformation austénitique (changement métallurgique avec passage d'une maille Cubique Centré CC à une maille Cubique Face Centré CFC).

Il faut être au-dessus de cette zone pour que la trempe ait vraiment son effet.
Mais si on surchauffe la pièce, on génère une augmentation de grain (mauvaise pour la résistance). C'est donc dans cette phase que l'on trempe les aciers, ce qui permet par un refroidissement rapide de figer la maille bloquant le carbone. Cette maille, par effet de scission, va se transformer en maille quadratique (cubique mais avec une hauteur plus grande à cause de la présence de carbone). Cette structure est après chauffée pour permettre de détendre les tensions et homogénéiser le carbone par diffusion.

Mais c'est également dans cette zone que l'on travaille pour pour éviter les problèmes de corroyage et donc de durcissement (bien que ce ne soit pas complètement vrai mais un phénomène le régénère). Or si on travaille trop haut dans cette zone, cela brule le carbone ou entraine une diffusion forte et une oxydation forte. On travaille donc le plus près de la limite (rarement plus de 200° de surchauffe sauf sur des aciers très spéciaux mais hors de prix).

Or quand on regarde la différence de température, elle est déjà très forte et très basse, ce qui est très rare sur les aciers et la température de trempe est très basse : (uniquement les aciers eutectiques soit environs 0,8%C (en masse) ou aciers au chromes et nickels mais qui ne sont pas utilisés en percussion logiquement).

Donc, il a été forgé trop chaud ou trempé trop froid, ou revenu trop bas, ou alors il s'agit d'un acier a dispersoide (mais ce genre d'acier est hors de prix et ne se trempe pas a l'huile) ou alors une nuance vraiment particulière...

Si tu arrive a avoir la nuance de cet acier, cela m'intéresse.

[bryan]

Au vu de la photo, je dirais que ce n'est pas la trempe qui a posé problème mais la fabrication.
J'aurai tendance, de par mon expérience, à dire que les pièces ne sont pas forgées mais "taillées dans la masse" et que les traitements n'ont pas été refaits derrière.

Pas dans ce cas là, la burin est plus large que la section de la barre, et il reste des marques de forgeage visibles sur les flancs.

Il est également possible que le produit ait été forgé avec une passe profonde (cercle le plus petit), puis de façon superficielle (cercle le plus extérieur), ce qui génère 3 zones de déformation différente.

Sur la 1ère photo, la section cassée, et dans le corps octogonal. L'acier sort comme cela du laminoir, non ? Il n'y a pas de forge proprement dite sur cette partie de l'outil. un TTh oui. (enfin, je pense).

our les grains, méfiez-vous d'une chose : les grains visibles à la casse ne sont pas forcément les grains métallurgiques. Certains alliages font des ilots qui ont l'air de grains mais sont en fait un amas de grains.

Ca, je ne comprends pas .