Usinage des aciers
Les aciers représentent la majorité des pièces usinées. Machinabilité variable selon la teneur en carbone et le traitement thermique. Carbure TiAlN en fraisage, carbure P10–P30 en tournage.
En bref — aciers à l'atelier
Vc 100–250 m/min en carbure P (TiAlN/AlCrN) selon la dureté — diviser par 2 au-delà de 40 HRC. Machinabilité 70–120% selon nuance.
Piège principal : confondre un acier non traité (Vc élevée, outil standard) avec un acier trempé (Vc réduite, géométrie CBN ou carbure fin grain). Toujours vérifier l'état livraison avant de programmer. Calculer Vc / N →
→Par où commencer ?
Aciers P (non alliés, alliés, traités). Base de 80 % de l'usinage industriel.
XC non allié, allié Cr-Mo-Ni, ou trempé-revenu — les trois états ont des paramètres très différents.
Vc 100–250 m/min en P10–P30, à diviser par 2 au-dessus de 40 HRC.
Trempé ou T+R : Vc réduite, fz réduit, préférer CBN ou carbure fin grain pour > 45 HRC.
Comment choisir sa nuance d'acier
| Besoin | Nuance | Pourquoi |
|---|---|---|
| Mécanique générale, usinabilité maximale | XC42 / C45E | Machinabilité 100%, disponible partout, prix bas |
| Soudabilité + usinage | S355 | Acier de construction soudable, bonne usinabilité ~90% |
| Haute résistance, trempable | 42CrMo4 | Rm 1000–1200 MPa T+R, allié Cr-Mo, norme mondiale |
| Engrenages, arbres cannelés | 16MnCr5 / 20MnCr5 | Cémentation + trempe : surface 60 HRC, cœur ductile |
| Roulements, bagues de précision | 100Cr6 | Acier à roulements standard ISO, 60–64 HRC trempé |
| Tournage dur > 45 HRC | XC48 / 42CrMo4 trempé | Avec CBN ou carbure fine grain — finition Ra 0.4 µm |
Aciers non alliés — généralistes
Acier XC35
Acier non allié plus doux — excellente soudabilité, meilleure usinabilité que XC42
🔩 Pièces soudées avec usinage de précision
Acier XC42
Acier non allié de construction — le plus courant en usinage général
🔩 Arbres, axes, pignons, brides
Acier XC48
Acier non allié légèrement plus dur — bonnes propriétés mécaniques après trempe
🔩 Pièces de mécanique générale
Acier XC60
Acier haute teneur carbone — ressorts, lames, tranchants industriels. Trempable 58–64 HRC.
Acier C45E (XC45)
Acier non allié standard européen EN 10083-2 — bon compromis résistance/usinabilité
🔩 Axes, arbres, engrenages, mécanique générale
Acier S355
Acier de construction soudable — A52/St52, très bonne usinabilité, constructions métalliques
🔩 Châssis, bâtis, charpentes usinées
Aciers alliés trempables
Acier 42CrMo4
Acier allié au chrome-molybdène — haute résistance, trempé et revenu
🔩 Vilebrequins, bielles, axes fortement sollicités
Acier 35NiCrMo6
Acier Ni-Cr-Mo haute ténacité (AISI 4340) — vilebrequins, arbres de transmission, bielles
Aciers à roulements
Aciers de cémentation
Acier 16MnCr5
Acier de cémentation — traitement thermique par cémentation + trempe
🔩 Engrenages, roues dentées, arbres cannelés
Acier 20MnCr5
Acier de cémentation Mn-Cr haute ténacité — surface dure 58–62 HRC, cœur résistant
🔩 Engrenages de transmission, couronnes dentées, arbres cannelés
Paramètres de coupe indicatifs (carbure revêtu)
| Nuance / état | Vc min | Vc max | f (mm/tr) | fz (mm/dt) |
|---|---|---|---|---|
| XC42 (non traité) | 150 | 250 | 0.15–0.4 | 0.05–0.15 |
| XC42 (trempé 45 HRC) | 80 | 130 | 0.1–0.25 | 0.03–0.1 |
| 42CrMo4 (non traité) | 120 | 200 | 0.12–0.35 | 0.04–0.12 |
| 42CrMo4 (T+R, ~30 HRC) | 100 | 160 | 0.1–0.3 | 0.04–0.1 |
| 16MnCr5 | 140 | 220 | 0.12–0.35 | 0.04–0.13 |
Valeurs pour ébauche–demi-finition en carbure. Vc en m/min.
Pièges atelier fréquents
Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière
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Calculer Vc, N, Vf pour aciers
Recalculer les paramètres de coupe à partir des plages recommandées — carbure revêtu, fraisage et tournage.