Pourquoi usiner avant cémentation et non après ?

Après cémentation + trempe, la surface atteint HRC 58–63 — usinable uniquement par rectification ou outil CBN (très coûteux). L'ébauche en état normalisé (HB 160–200) est économique. La stratégie standard : ébauche → cémentation → rectification finale.

Quelle différence entre 16MnCr5 et 20MnCr5 ?

20MnCr5 : teneur C légèrement supérieure (0.17–0.22% vs 0.14–0.19%), trempabilité améliorée pour pièces de plus grand diamètre. Paramètres de coupe identiques. 16MnCr5 pour Ø < 50 mm, 20MnCr5 ou 18CrNiMo7-6 pour les grosses pièces.

Peut-on usiner une dent d'engrenage sur 16MnCr5 cémenté ?

La denture doit être taillée en état normalisé (avant cémentation). La cémentation est réalisée avec masquage des zones qui ne doivent pas être traitées. La rectification des flancs après traitement permet d'atteindre les tolérances ISO 6–8 et Ra < 0.8 µm.

ISO P — Acier de cémentationAISI 5115 / 1.7131Usinabilité ★★★★☆ (état normalisé)

16MnCr5 — acier de cémentation

Q: Peut-on usiner une dent d'engrenage sur 16MnCr5 cémenté ?

La denture doit être taillée en état normalisé (avant cémentation). La cémentation est réalisée avec masquage des zones qui ne doivent pas être traitées. La rectification des flancs après traitement permet d'atteindre les tolérances ISO 6–8 et Ra < 0.8 µm.

Acier allié bas carbone destiné à la cémentation. Après traitement thermochimique, la surface atteint HRC 58–63 tandis que le cœur reste ductile (Rm 700–900 MPa). Standard pour les engrenages, pignons et éléments de transmission.

Stratégie usinage :Toujours ébaucher en état normalisé (HB 160–200) puis cémentation + trempe. La finition se fait par rectification. L'usinage après cémentation est réservé aux plongées légères en CBN.

Propriétés

Désignation EN16MnCr5 — 1.7131

Équivalent AISI/SAE5115 / SCr415

Rm (normalisé)700–800 MPa

Rm (cémenté + trempé)Cœur 700–900 MPa / Surface HRC 58–63

Dureté cœur160–200 HB (état livraison)

Dureté surface cémentéeHRC 58–63 (après C+T)

Allongement A517% min. (normalisé)

Teneur Mn / CrMn : 1.0–1.3% / Cr : 0.8–1.1%

Masse volumique7.85 g/cm³

ApplicationsEngrenages, pignons, arbres cannelés, cames, bielles

Machinabilité~90% (état normalisé)

Stratégie de fabrication — état par état

1. Approvisionnement

État normalisé ou recuit doux (HB 160–200). Usinage facile.

2. Ébauche CNC

Laisser 0.3–0.5 mm de surépaisseur sur les surfaces qui seront rectifiées. Profils dents : +0.3 mm sur flancs.

3. Cémentation

Température 900–930°C, profondeur 0.5–1.5 mm selon application. Atmosphère carburante.

4. Trempe

Trempe huile depuis 830°C. Revenu 150–180°C (30 min) pour réduire contraintes résiduelles.

5. Finition

Rectification des surfaces fonctionnelles (Ra < 0.8 µm). Honage alésages si tolérance H6/H7.

Paramètres de tournage (état normalisé)

Opération	Vc (m/min)	f (mm/tr)	ap (mm)	Outil
Ébauche (normalisé)	180–260	0.2–0.4	2–4	Carbure P25 TiAlN
Finition (normalisé)	260–340	0.06–0.15	0.1–0.5	Carbure P10 TiAlN
Après cémentation (cœur)	120–180	0.1–0.2	0.5–1.5	Carbure P20 TiAlN

Paramètres de fraisage

Opération	Vc (m/min)	fz (mm/dent)	ap	ae	Outil
Ébauche	140–200	0.06–0.12	2–5	50–75%D	Fraise carbure 4 tailles TiAlN
Finition	180–240	0.03–0.07	0.2–1	5–15%D	Fraise carbure 4 tailles TiAlN

Cas atelier — pignon de boîte 16MnCr5 avant cémentation

Pièce	Pignon de boîte Ø68 × L 38 mm — à cémenter
Matière / état	16MnCr5 normalisé — 180 HB (avant traitement)
Opération	Tournage ébauche extérieur (surépaisseur rectif +0,4 mm)
Outil	Carbure P25 TiAlN — plaquette CNMG
Vc retenue	220 m/min
N broche (Ø68)	N = 1000×220 / (π×68) ≈ 1030 tr/min
fn / ap	0,18 mm/tr — ap 2,5 mm
Arrosage	Émulsion 8% — arrosage continu
Résultat	Surépaisseur homogène 0,4 mm — pas de reprise entre passes — cémentation planifiée J+3

Calcul N : calculateur vitesse de coupe →

📖 Guide usinage acier allié : 42CrMo4 traité — paramètres, états T+R et nitruré

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