Matériaux

La réalisation de pièces mécano-soudées pour la construction automobile a entraîné la société " DON FOSTER " à effectuer un choix très sélectif des nuances des aciers. Il ressort de ces nombreuses années d'expérience que le 15CDV6 est le plus à même de résoudre les problèmes techniques et économiques qui se présentent aujourd'hui.

MISE EN ŒUVRE du 15CDV6
L'usinage à l'état recuit ou traité ne présente aucune difficulté particulière.
A l'état traité, il est possible d'effectuer des opérations de roulage ou de pliage avec des rayons supérieurs à 2.5 fois l'épaisseur.
Un traitement thermique a été spécialement mis au point qui permet d'obtenir d'excellents résultats par fluo-tournage.
De même l'emboutissage profond nécessite un recuit spécial pour emboutissage.

SOUDAGE
L'acier 15CDV6 se prête remarquablement bien à tous les procédés par soudage oxyacétylénique, électrique, à l'arc, par résistance, par faisceau d'électrons ou par laser.
Les
principaux fabricants d'électrodes enrobées ont mis au point des baguettes de nuance spéciale convenant parfaitement et assurant la même résistance dans le joint.

Soudure Autogène Française : Electrode Safer CDV 100
ESAB : Electrode OK 78-05

Pour le soudage au chalumeau ou sous argon (procédé TIG ou MIG) il existe un fil d'apport élaboré sous laitier et cuivré, conforme à la norme air 9114.
Aucune préchauffe n'est nécessaire jusqu'à 10 mm d'épaisseur et le soudage sur état traité est aussi facilement réalisable que sur état recuit. Après soudage on ne constate pas de durcissement excessif du cordon nécessitant un traitement de détente.
Bien mieux, la présence de molybdène et de vanadium fait que l'effet de revenu au voisinage du cordon qui affecte la résistance mécanique des assemblages soudés en acier n'est pratiquement pas sensible avec le 15CDV6. La résistance du métal traité est conservée intacte dans le cordon et son voisinage, permettant de réaliser sans aucun traitement thermique des assemblages de résistance homogène supérieure à 1000 Mpa.

Cette propriété unique est attestée par la réalisation de milliers d'enveloppes de propulseurs roulés et soudés sur état traité dans lesquels la génératrice soudée est soumise aux mêmes contraintes que le métal de base

ASSEMBLAGES MIXTES
Un avantage important de l'acier 15CDV6 est qu'il peut s'assembler par soudage à d'autres nuances d'aciers.
Pour des nuances voisines comme le 25CD4S, il n'y a naturellement aucune difficulté, mais il peut aussi bien s'assembler à des aciers très différents ou à des alliages. Par exemple, dans la construction d'engins balistiques nécessitant des aciers inoxydables à durcissement structural, l'acier 15CDV6 non seulement se soude très bien à ceux-ci mais conserve ses caractéristiques après des traitements complexes.

Citons des applications où il est soudé à l'acier inoxydable Z10CNT18, aux aciers 400CDV-20-25CD4S-XC18S, etc.
Le 15CDV6 a remplacé dans la norme AIR 9160/C, l'acier 25CD4S en raison de ses performances supérieures, qu'il s'agisse de soudabilité, de trempabilité ou de caractéristiques mécaniques.
L'ASSOCIATION EUROPEENNE des CONSTRUCTEURS de MATERIELS AEROSPATIAL (AECMA) l'a normalisé sous la désignation FE-PL 52 S.

Informations techniques sur les aciers
Boitier traité
en acier
LES ACIERS
Boitier acier
Ces informations techniques, issues des 25 ans d'expérience de Don Foster, ont pour objectif d'aider les bureaux d'études à tirer pleinement parti des caractéristiques propres à ces aciers.

Pour plus d'informations, n'hésitez pas à contacter le bureau d'études de Don Foster, qui vous indiquera aussi la liste des tubes, tôles et qualités disponibles dans l'entreprise.

CARACTERISTIQUES DES ACIERS
ET PLUS PARTICULIEREMENT DU 15CDV6

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Coefficient de dilatation : de 20° à 200 °C : 12-10(exposant-6); de 20° à 600 °C : 14-10(exposant-6)
Chaleur spécifique : 0,11 Cal/gr/°C
Résistivité électrique à 20 °C : 24-10(-6) ohm cm2/cm; .Etat traité : 26-10(exposant-6) ohm cm2/cm

CARACTERISTIQUES MECANIQUES SUR TOLES

Par trempe air et revenu, on obtient une résistance à la rupture de 980 à 1 180 Mpa sur tôles d'épaisseur inférieure ou égale à 8 mm. Au delà de cette épaisseur, le 15CDV6 demeure toujours intéressant. C'est ainsi que la résistance minimale de 1000 Mpa est conservée avec une bonne ductilité sur tôles de 25 mm trempées à l'huile ou à l'eau, revenues et même après soudage électrique à l'arc, sans préchauffe ni postchauffe.
A partir de 8 mm d'épaisseur, une trempe à l'huile ou à l'eau assure une résistance homogène supérieure à 1000 Mpa avec une bonne ductilité.

Composition chimique ( % )
Eléments
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
Ni
V
Min.
0,12
-
0,80
-
-
1,25
0,80
-
0,20
Max.
0,18
0,20
1,10
0,015
0,015
1,50
1,00
-
0,30
Module d'élasticité en fonction de la température
º C
20
100
200
300
400
500
550
600
MPa
209 000
204 000
199 000
190 300
181 500
170 200
163 300
158 000
COMPOSITION
Carbone 0.15
Chrome 1.25
Molybdène 0.90
Vanadium 0.25

TRAITEMENT THERMIQUE
TREMPE
Chauffage à 975°C, trempe à l'huile ou à l'air, suivant l'épaisseur des pièces.
REVENU
Suivant caractéristiques désirées.
 
CARACTERISTIQUES MECANIQUES
A TEMPERATURE AMBIANTE
A l'état recuit : résistance approximative 550 Mpa.
Trempe à l'air à 975°C, revenu à 650°C arrêt à l'air (applicable seulement aux épaisseurs <à 7 mm).
* Résistance 1050 Mpa
* Limite el. 0,2 % 850 Mpa
* Allong. (5d) 16 %

Trempe à l'huile à 975°C. Revenu à 625°C, arrêt à l'huile.
* Résistance 1050 Mpa
* Limite el. 0,2 % 1100 Mpa
* Allong. (5d) 17 %
* Résilience KCU 130 J/cm2

CARACTERISTIQUES MECANIQUES SUIVANT
LA TEMPERATURE DE REVENU

AUX TEMPERATURES SUIVANTES:

* Limite el. 0,2 % en fonction de la température, sur métal traité : 1100 Mpa
Température °C
Durée d'application de la charge
5 Minutes ..............10 Minutes
300
780 Mpa
750 Mpa
400
730 Mpa
710 Mpa
500
670 Mpa
640 Mpa
600
500 Mpa
470 Mpa
PROPRIETES

Densité : 7,8

Coefficient moyen de dilatation en m/m °C :
*entre 20°C et 200°C : 12,6X10(exposant-6)
*entre 20°C et 400°C : 13,5X10(exposant-6)
*entre 20°C et 600°C : 14,3X10(exposant-6)

Points de transformation :
*Ac 1 = 765°C
*Ac 3 = 950°C

Conductivité thermique en W m/m2 °C :
*à 20°C : 46

FORGEAGE
1100 / 900°C

RECUIT
Chauffage à 875°C et refroidissement lent. A l'état adouci, dureté Brinell approximative 174.

Chauffé à 975 °C, trempé à l'huile
(Traitement sur éprouvettes ébauchées)




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COMPOSITION
   
Carbone (C)
Chrome (Cr)
Molybdène (Mo)
Vanadium (V)
15 CDV6
min
0,12
1,25
0,8
0,2
 
max
0,18
1,5
1
0,3
25 CD 4S
moyenne
0,25
1
0,2
0
4130
min
0,27
0,8
0,15
0
 
max
0,33
1,1
0,25
0
TABLEAU COMPARATIF DES DIFFERENTS ACIERS DE CONSTRUCTION
DESIGNATION    
AFNOR 15 CDV 6 25 CD 4 S
WERKSTOFF 1,7734 1,7218
DIN . 14 Cr Mo V6,9 25 Cr Mo 4

15 CDV 6 compatible avec la norme AIR 9160 C
25 CD 4 S remplacé par le 15 CDV 6 dans la norme AIR 9160 C
4130 compatible avec la norme américaine MIL-S-18729 C et MIL-S-6758 A

CARACTERISTIQUES MECANIQUES
 
Rm > 700 Mpa
980 < Rm < 1180
1080 < Rm < 1250
15 CDV 6
Recuit
Trempe à l'air
Trempe à l'huile
1,7734
1,7734.4
1,7734.5
1,7734.6
25 CD 4S
Rm maxi: 820 Mpa
 
4130
Rm maxi: 820 Mpa