Usinage Acier XC60 (C60E / EN 1.1221) — paramètres de coupe
Le XC60 est un acier à haute teneur en carbone pour ressorts, lames et tranchants industriels. Usinable à l'état normalisé (200–250 HB) comme l'XC42. Après trempe (58–64 HRC), seul le tournage dur au CBN permet d'obtenir des tolérances précises.
Propriétés mécaniques
| Propriété | Valeur | Note |
|---|---|---|
| Désignation | XC60 / C60E | EN 1.1221 / AISI 1060 / DIN C60 |
| Composition | C 0,57–0,65 / Mn 0,60–0,90 | Acier non allié à haute teneur C — simple et dur |
| Rm à l'état normalisé | 710–850 MPa | Livraison standard. Usinage courant. |
| Rm trempé-revenu | 900–1200 MPa | Selon température de revenu. Usinage difficile. |
| Dureté normalisée | 200–250 HB | Comparable à 42CrMo4 T+R modéré |
| Dureté trempée | 58–64 HRC | Trempe huile → très dur. Usinage uniquement avant trempe ou CBN. |
| Module élasticité | 210 GPa | Standard acier |
| Machinabilité relative | ~65–75% (normalisé) | Bonne à l'état normalisé. Difficile > 300 HB. |
| Applications | Ressorts, lames, rails, couteaux industriels | Partout où dureté > ductilité est requise |
| Sensibilité trempe | Élevée | Risque de fissures par gradient thermique — refroidissement progressif requis |
Paramètres tournage selon état
| État / Dureté | Vc (m/min) | fn (mm/tr) | ap (mm) | Note |
|---|---|---|---|---|
| Normalisé / recuit (≤ 250 HB) | 120–200 m/min | 0,15–0,35 mm/tr | 2–4 mm | Grade P20/P25 TiAlN. Émulsion 5–7%. |
| T+R 280–320 HB | 90–150 m/min | 0,10–0,25 mm/tr | 1–3 mm | Grade P25/K20 TiAlN épais. HP conseillé. |
| Dur (> 55 HRC) | 80–150 m/min | 0,05–0,15 mm/tr | 0,1–0,3 mm | CBN mixte uniquement. Tournage dur — évite la rectification. |
| Finition | +15–20% ébauche | 0,05–0,10 mm/tr | 0,2–0,6 mm | Rε = 0,4–0,8 mm. Ra 1,6 µm normalisé, Ra 0,8 µm CBN. |
Paramètres fraisage / perçage
| Opération | Vc (m/min) | fz (mm/dt) | ae | Note |
|---|---|---|---|---|
| Ébauche (≤ 300 HB) | 100–160 m/min | 0,06–0,12 mm/dt | 40–60% D | Grade P/M, TiAlN. ap ≤ 1×D. Émulsion. |
| Finition (≤ 300 HB) | 130–200 m/min | 0,02–0,06 mm/dt | 5–15% D | ap = 0,5–1×D. Ra 1,6 µm. |
| Perçage | 60–100 m/min | — | Foret carbure TiN ou TiAlN. Émulsion HP. |
3 pièges courants
Fissures après trempe si usinage trop proche des arêtes
Le XC60 est sensible aux fissures de trempe, surtout sur les arêtes vives, les transitions brutales de section et les trous. Laisser un minimum de matière (surcote 0,5–1 mm) sur les zones sensibles avant trempe. Prévoir des congés R ≥ 1 mm aux changements de section. Réchauffage progressif au four et trempe huile (pas à l'eau sur pièces > Ø20 mm).
Écrouissage avec outils émoussés > 250 HB
Dès 250 HB, la teneur élevée en carbone rend le XC60 sensible à l'écrouissage sous outil usé. VB max 0,25 mm avant remplacement. Maintenir Vc ≥ 120 m/min pour rester au-dessus de la zone BUE. Si le Ra se dégrade soudainement : l'outil est mort — ne pas continuer.
Ne pas confondre XC60 et 60Si7 (ressort à lames)
Le 60Si7 (1.5026) est un acier à ressorts à base silicium (Si 1,5–2,0%) — plus tenace, moins fragile. Le XC60 est non allié — plus fragile, meilleur pour les tranchants. Dans les applications de lames et ressorts de précision, vérifier la désignation complète sur le certificat matière.
Cas atelier — lame de coupe XC60 normalisé avant trempe
| Pièce | Lame de coupe industrielle 120×25×8 mm — à tremper après usinage |
| Matière / état | XC60 normalisé — 230 HB |
| Opération | Fraisage surfaçage + profil (surépaisseur +0,5 mm avant trempe) |
| Outil | Fraise carbure 4 tailles Ø16 TiAlN — grade P20 |
| Vc retenue | 160 m/min |
| N broche (Ø16) | N = 1000×160 / (π×16) ≈ 3185 tr/min → 3200 tr/min |
| fz / ae / ap | fz 0,10 mm — ae 8 mm (50%D) — ap 3 mm |
| Arrosage | Émulsion 6% — VB max surveillé 0,25 mm |
| Résultat | Profil dans tolérance ±0,05 mm — surépaisseur homogène — rectification planifiée post-trempe |
Calcul N : calculateur vitesse de coupe →
📖 Voir aussi : Fiche XC48 · Guide usinage aciers non alliés