ACIERS DE CÉMENTATIONFACILE (brut)
20MnCr5 — 1.7147
Le 20MnCr5 est un acier de cémentation Mn-Cr à cœur résistant, destiné aux pièces nécessitant une surface dure (58–62 HRC) et un cœur tenace. Engrenages, arbres cannelés, couronnes dentées pour boîtes de vitesses et transmissions industrielles.
Propriétés
| Norme | EN 10084 / DIN 1.7147 |
| Composition | C 0.17–0.22% / Mn 1.10–1.40% / Cr 1.00–1.30% |
| Rm (normalisé) | 800–1000 MPa |
| Rm (cémenté T+R) | Cœur : 900–1100 MPa |
| Dureté surface cémentée | 58–62 HRC |
| Dureté cœur | 30–42 HRC |
| Profondeur cémentation typ. | 0.5–1.5 mm (selon spéc.) |
| Densité | 7.85 g/cm³ |
| Machinabilité (brut) | ~90% |
Paramètres de coupe — avant cémentation
| Opération | Vc (m/min) | f / fz | ap (mm) | Note |
|---|---|---|---|---|
| Tournage ébauche | 140–220 | 0.18–0.35 mm/tr | 2–4 | Carbure P25, arrosage |
| Tournage finition | 180–250 | 0.08–0.15 mm/tr | 0.3–1 | P10 TiAlN, Ra 1.6 µm |
| Fraisage ébauche | 120–180 | 0.08–0.14 mm/dt | 2–3 | Fraise 4 dents P25 |
| Fraisage finition | 150–220 | 0.05–0.10 mm/dt | 0.2–0.6 | Laisser surépaisseur 0.2 mm avant TT |
| Perçage | 60–100 | 0.12–0.25 mm/tr | — | Foret carbure TiAlN |
| Hobbing (taillage) | 80–140 | — | — | HSS-PM ou carbure, arrosage huile entière |
Après cémentation + trempe : rectification uniquement sur surfaces fonctionnelles.
Séquence de fabrication typique — engrenage 20MnCr5
1. ÉbaucheTournage/fraisage à Vc 160–200 m/min, laisser 0.5–0.8 mm de surépaisseur sur surfaces fonctionnelles
2. Semi-finitionRéduire à 0.2–0.3 mm de surépaisseur. Perçages, filetages, rainures de clavette — opérations difficiles après TT
3. Taillage engrenagesHobbing / shaping sur la denture avant cémentation. Qualité IT6–IT7 en pré-TT
4. Cémentation gazeuse920–940°C, atmosphère enrichie, profondeur 0.5–1.5 mm selon spéc. Durée 2–12h
5. Trempe + revenuTrempe huile 60–80°C → surface 58–62 HRC. Revenu 160–200°C pour ténacité cœur
6. Rectification finitionRectification cylindrique/plane sur surfaces fonctionnelles. Meule CBN ou Al₂O₃, arrosage abondant (éviter brûlures)
Calculer N pour le taillage : Calculateur Vc → N →