LES OUTILS FORGES
Pour obtenir des outils avec des caractéristiques adaptées aux différentes utilisations (maçonnerie, bois, métal), nous intervenons sur :
– la matière
– la mise en forme
– le traitement
A. La matière
Pour la fabrication des outils forgés, on utilise des aciers alliés pour traitement thermique.
Types d’acier utilisés :
A70/E360, XC32, XC48 Aciers au carbone
51SC7 Acier au chrome manganèse silicium
59CrV4, 115CrV3 Acier au chrome vanadium
L’addition d’éléments tels que le chrome, le vanadium, le manganèse, le silicium permet d’améliorer :
– la trempabilité
– la résistance mécanique
– la résistance à l’usure
B. Le forgeage
Le forgeage ou estampage est une opération d’écrouissage de la matière.
Un lopin de métal chauffé à une température entre 900 et 1000°C se déforme pour remplir les deux demi-empreintes de deux matrices appliquées l’une contre l’autre sous l’action d’une forte pression ou d’une série de chocs.
Le forgeage est une déformation plastique de la matière.
Cette déformation modifie les caractéristiques mécaniques de la pièce car elle modifie le réseau cristallin et donc la structure dont la pièce est faite.
Avantage : les pièces forgées ont une résistance mécanique supérieure à celle des mêmes pièces obtenues par enlèvement de matière du fait du fibrage consécutif au forgeage.
C. Le traitement thermique
Les caractéristiques mécaniques (dureté, résilience, limite élastique) d’un alliage métallique dépendent de sa structure cristalline.
En modifiant, par un traitement approprié la structure de l’alliage, on peut améliorer ses caractéristiques mécaniques.
Un cycle thermique comprend :
– un chauffage jusqu’à une température de traitement qui dépend de l’acier
– un maintien pendant un temps déterminé
– un refroidissement lent ou rapide
→ la trempe est caractérisée par un refroidissement rapide
→ le revenu est caractérisé par un refroidissement lent , pratiqué
après la trempe pour en atténuer l’effet fragilisant.
Il en résulte une diminution de la dureté, mais une augmentation de la
résilience.
Sur les outils de frappe, le tranchant et la tête de frappe reçoivent un traitement thermique :
• Le tranchant pour lui conférer une dureté permettant d’entamer les
matériaux à travailler, une résilience (résistance aux chocs) et une
résistance à l’usure
• La tête de frappe afin de retarder l’écrasement (effet
champignon)
GESCHMIEDETE HANDWERKZEUGE
Um Werkzeuge, mit angemessenen Eigenschaften für verschiedene Verwendungen (Maurerarbeit, Holzarbeit, Metallarbeit) herzustellen, intervenieren wir au folgende Parameter:
– Material
– Verformung
– Vergütung
A. Das Material
Zur Herstellung von Werkzeuge, verwenden wir Werkzeugstahl mit guten Eigenschaften zur Vergütung.
Verwendete Stahlsorten :
A70/E360, XC32, XC48 Kohlenstoff Stahl
51SC7 Chrom-Mangan-Silizium Stahl
59CrV4, 115CrV3 Chrom-Vanadium Stahl
Die Legierung von Chrom, Vanadium, Mangan, und Silizium ergänzt :
– die härtbarkeit
– die mechanische Festigkeit gegenüber hohe Belastungen und
Wiederholten Stöße
– die Abnutzungsfestigkeit
B. Das schmieden
Das schmieden, oder Gesenkschmieden ist eine Plastische Verformung des Materials.
Das Werkstück wird auf 900 bis 1000°C gewärmt und mittels Matrizen deformiert, durch druck oder schläge.
Diese Deformation ändert die mechanische Eigenschaften des Werkstückes.
Vorteil: die geschmiedeten Teile haben eine höhere mechanische Festigkeit als bearbeitete Teile (Material abnahme).
C. Die Vergütung
Die mechanische Eigenschaften (Härte, Stossfestigkeit) von einem legierten Werkzeugstahl hängen von seiner Atomstruktur ab.
Eine Vergütung verlangt folgenden Cyclus:
-
Aufwärmen auf die wandlungs-Temperatur
-
Erhaltung der Temperatur (abhängig der dicke)
-
Eine schnelle oder langsame Abschreckung
→ Das härten ist von einer schnellen Abkühlzeit bestimmt
→ Das Anlassen ist von einer langsamen Abkühlzeit bestimmt. Das anlassen wird nach dem härten gemacht, um die Zerbrechlichkeit zu verringern. Es entsteht dann weniger Härte aber eine größere Stossfestigkeit.
Auf den Werkzeuge, werden die Schlagköpfe und Arbeitsende vergütet
• Das Arbeitsende, oder Schneide, zum scheiden von Werkstoffen.
Härte nach DIN 7255: 54-58 HRc
• Der Schlagkopf, zur Verringerung von Aussplitterungen und
Wulstbildungen.
Härte nach DIN 7255: 38-46 HRc