Aciers rapides

Les aciers à coupe rapide, appelés couramment aciers rapides, présentent en commun la propriété de pouvoir acquérir après trempe une dureté élevée et de la conserver aux hautes températures, de l’ordre de 600 à 650°C, à un degré supérieur à celui des autres aciers. 
Utilisé d’abord exclusivement pour la coupe des métaux, les aciers rapides ont depuis trouvé de nombreuses applications dans le domaine de la mise en forme des métaux sans production de copeaux.
« Les caractéristiques requises pour la mise en forme avec ou sans enlèvement de copeaux sont essentiellement la dureté (à froid et surtout à chaud), la résistance à l'usure et la ténacité. Ces caractéristiques ont été obtenues au moyen d'additions importantes d'éléments tels que le tungsténe, le molybdéne et le vanadium, combinés á des éléments tels que le chrome et le cobalt donnant, l'un la trempabilité, l'autre la dureté á chaud.L'augmentation de la teneur en vanadium de ces aciers ainsi que l'augmentation correspondante de la teneur en carbone ont conduit à la mise au point de nuances d'aciers rapides dites surcarburées, dont la résistance à l'usure et la dureté à chaud sont nettement supérieures à celles des aciers rapides classiques. »
Référence: Technique de l'ingénieur. traité métallurgique M300
Influence des éléments d'alliage
   
Les domaines d'utilisation
 
Les aciers rapides de bases :
  « Les aciers rapides de base ont une bonne tenue á la coupe, adaptable à beaucoup de conditions de travail et une assez bonne ductilité. Leur résistance á l'usure et leur dureté á chaud sont moindres que celles d'autres aciers, mais sont cependant suffisantes dans un grand nombre de cas. »
Référence: Technique de l'ingénieur. traité métallurgique M300
   
Les aciers rapides surcarburés :
  « Les aciers de ce groupe se différencient des aciers rapides de base  par des teneurs en carbone et vanadium nettement plus élevées. Ces nuances, qui sont en quelque sorte des aciers surcarburés sans cobalt, ont une meilleure dureté á la température ambiante que les précédents, mais leur dureté á chaud est sensiblement la même. 
Ces aciers sont fragiles et leur aptitude au meulage est rendue délicate par suite d'une grande quantité de carbures de vanadium dans la microstructure. »
Référence: Technique de l'ingénieur. traité métallurgique M300
   
Les aciers rapides au cobalt :
 

L’action du cobalt est généralement associée à l’amélioration des propriétés à chaud.
Le cobalt ne forme pas de carbure et passe en quasi-totalité dans la matrice. Au sein de celle ci, il augmente la vitesse de germination des carbures au cours du revenu en diminuant leurs vitesses de croissance et de coalescence ultérieurs. Les carbures sont de ce fait plus nombreux, plus fins et plus dense. La dureté de l’acier se conserve plus longtemps et résiste mieux à l’échauffement.
L’addition de cobalt augmente la fragilité de l’acier. D’autre part comme le molybdène, le cobalt rend l’acier plus sensible à la décarburation.
Référence: Technique de l'ingénieur. traité métallurgique M300
   
Les nuances
 

La norme EN ISO 4957 mai 2000, définit 16 nuances dont 10 existantes dans la NFA 35-590 de décembre 1992.

(Pour mémoire nous reprendrons la correspondance des nuances ainsi que le domaine d'utilisation repris dans la NF A 35-590 décembre 1992)
   
 

 

Domaine suivant NFA 35-590 (1992)

Nuances suivant 
NF EN ISO 4957
(2000)

Nuances suivant 
NF A 35-590 
(1992)
- HS0-4-1 -
- HS1_4-2 -
Aciers rapides de bases HS18-0-1 HS18-0-1
Aciers rapides de bases HS2-9-2 HS2-9-2
Aciers rapides de bases HS1-8-1 HS2-9-1
- HS3-3-2 -
Aciers rapides de bases HS6-5-2 HS6-5-2
Aciers rapides de bases HS6-5-2C HS6-5-2C
Aciers rapides surcarburés HS6-5-3 HS6-5-3
- HS6-5-3C -
- HS6-6-2 -
Aciers rapides surcarburés HS6-5-4 HS6-5-4
Aciers rapides au cobalt HS6-5-2-5 HS6-5-2-5HC
- HS6-5-3-8 -
Aciers rapides surchargés au cobalt  HS10-4-3-10 hs10-4-3-10
Aciers rapides au cobalt à haute teneur en carbone HS2-9-1-8 HS2-9-1-8