{"id":11485,"date":"2026-06-25T06:34:34","date_gmt":"2026-06-25T06:34:34","guid":{"rendered":"https:\/\/weldomachining.com\/?p=11485"},"modified":"2026-06-25T06:39:11","modified_gmt":"2026-06-25T06:39:11","slug":"steel-strength","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/steel-strength\/","title":{"rendered":"Guide sur la r\u00e9sistance de l'acier : types, propri\u00e9t\u00e9s et utilisations"},"content":{"rendered":"

Dans l'usinage et la conception de nouveaux produits, le choix de l'acier a une incidence directe sur la r\u00e9sistance des pi\u00e8ces, la difficult\u00e9 d'usinage, la dur\u00e9e de vie et le co\u00fbt de fabrication. Afin d\u2019aider les ing\u00e9nieurs, les acheteurs et les concepteurs de produits \u00e0 mieux comprendre les performances de l\u2019acier, cet article explique les principaux indicateurs de r\u00e9sistance, tels que la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, la limite d\u2019\u00e9lasticit\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue, tout en analysant les types d\u2019acier courants et les applications typiques des composants. Il constitue une r\u00e9f\u00e9rence pratique pour le choix des mat\u00e9riaux et la planification des processus d\u2019usinage.<\/p>\n\n\n\n

\"r\u00e9sistance<\/figure>\n\n\n\n

Type de r\u00e9sistance de l'acier<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier d\u00e9signe la contrainte \u00e0 laquelle l'acier commence \u00e0 subir une d\u00e9formation plastique manifeste, c'est-\u00e0-dire \u00e0 laquelle une d\u00e9formation permanente s'installe. Elle refl\u00e8te la capacit\u00e9 de l'acier \u00e0 r\u00e9sister \u00e0 la d\u00e9formation et est g\u00e9n\u00e9ralement calcul\u00e9e comme suit : \u03c3y = Fy \/ A0<\/strong>, o\u00f9 Fy<\/strong> est la charge de limite d'\u00e9lasticit\u00e9 et A0<\/strong> est la section transversale d'origine. L'unit\u00e9 couramment utilis\u00e9e est MPa<\/strong> ou N\/mm\u00b2<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, la contrainte de calcul doit \u00eatre maintenue en dessous de la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 afin d'\u00e9viter toute d\u00e9formation permanente par flexion, traction ou compression pendant l'exploitation. Pour les aciers inoxydables ou les aciers \u00e0 haute r\u00e9sistance ne pr\u00e9sentant pas de limite d'\u00e9lasticit\u00e9 clairement d\u00e9finie, la R\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9preuve 0,2%, Rp0,2<\/strong>, est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 pour d\u00e9signer la limite d'\u00e9lasticit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

\"Courbe<\/figure>\n\n\n\n

Facteurs d\u00e9terminants :<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Des \u00e9l\u00e9ments tels que le carbone, le mangan\u00e8se et le silicium peuvent se dissoudre dans le r\u00e9seau cristallin et provoquer une distorsion de celui-ci, am\u00e9liorant ainsi la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier gr\u00e2ce au renforcement par solution solide ;<\/p>\n\n\n\n

Les \u00e9l\u00e9ments de micro-alliage tels que le niobium, le vanadium et le titane peuvent former de fines particules de carbure ou de nitrure, bloquer les dislocations et freiner la croissance des grains, ce qui renforce encore davantage la r\u00e9sistance.<\/p>\n\n\n\n

En revanche, les \u00e9l\u00e9ments d'impuret\u00e9 tels que le phosphore et le soufre ont tendance \u00e0 se concentrer aux joints de grains ou \u00e0 former des inclusions, ce qui affaiblit la coh\u00e9sion aux joints de grains, augmente la fragilit\u00e9 et r\u00e9duit la capacit\u00e9 de charge stable de l'acier en conditions r\u00e9elles d'utilisation.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la traction d\u00e9signe la contrainte maximale que l'acier peut supporter avant de se rompre lors d'un essai de traction standard ; elle est g\u00e9n\u00e9ralement calcul\u00e9e comme suit : \u03c3b = Fmax \/ A0<\/strong>, o\u00f9 Fmax<\/strong> est la charge de traction maximale et A0<\/strong> est la section transversale d'origine. L'unit\u00e9 couramment utilis\u00e9e est MPa<\/strong> ou N\/mm\u00b2<\/strong>. On l'appelle parfois aussi la r\u00e9sistance \u00e0 la traction maximale de l'acier. Elle marque le point critique \u00e0 partir duquel le mat\u00e9riau passe d'une d\u00e9formation plastique uniforme \u00e0 une d\u00e9formation localis\u00e9e, ou r\u00e9tr\u00e9cissement, et repr\u00e9sente la limite maximale de r\u00e9sistance du mat\u00e9riau sous une contrainte de traction statique.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Facteurs influen\u00e7ant la r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier :<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Une augmentation ad\u00e9quate de la teneur en carbone peut am\u00e9liorer la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, mais une teneur en carbone trop \u00e9lev\u00e9e r\u00e9duit la ductilit\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9, et peut m\u00eame rendre l'acier cassant, entra\u00eenant ainsi une baisse des performances en traction.<\/p>\n\n\n\n

Les \u00e9l\u00e9ments d'alliage tels que le mangan\u00e8se, le silicium, le chrome, le molybd\u00e8ne et le vanadium peuvent renforcer la matrice en acier gr\u00e2ce au renforcement par solution solide, au renforcement par carbures et \u00e0 l'affinage du grain ;<\/p>\n\n\n\n

Le nickel permet \u00e9galement d'am\u00e9liorer la r\u00e9sistance tout en conservant une bonne ductilit\u00e9, et l'azote apporte un effet significatif de renforcement par solution solide interstitielle dans l'acier inoxydable duplex.<\/p>\n\n\n\n

En revanche, les impuret\u00e9s nocives telles que le soufre, le phosphore et l'oxyg\u00e8ne forment facilement des inclusions ou provoquent une s\u00e9gr\u00e9gation aux joints de grains, ce qui affaiblit la continuit\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9 du mat\u00e9riau et r\u00e9duit la r\u00e9sistance \u00e0 la traction r\u00e9elle de l'acier.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance au cisaillement de l'acier<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance au cisaillement de l'acier d\u00e9signe la valeur maximale de contrainte \u00e0 laquelle l'acier r\u00e9siste au glissement relatif, \u00e0 la d\u00e9formation par cisaillement ou \u00e0 la rupture par cisaillement entre des sections adjacentes soumises \u00e0 une force de cisaillement ; elle est g\u00e9n\u00e9ralement calcul\u00e9e comme suit : \u03c4 = F \/ A<\/strong>, o\u00f9 F<\/strong> est la force de cisaillement et A<\/strong> c'est la section de cisaillement. L'unit\u00e9 couramment utilis\u00e9e est MPa<\/strong> ou N\/mm\u00b2<\/strong>. Il s'agit d'un indicateur important pour \u00e9valuer la capacit\u00e9 de charge des \u00e9l\u00e9ments soumis \u00e0 un effort de cisaillement, tels que les boulons, les rivets, les goupilles, les soudures et les plaques d'assemblage.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Facteurs influen\u00e7ant la r\u00e9sistance au cisaillement de l'acier :<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

L'augmentation de la teneur en carbone peut am\u00e9liorer indirectement sa r\u00e9sistance \u00e0 la rupture par cisaillement ;<\/p>\n\n\n\n

Les \u00e9l\u00e9ments d'alliage tels que le mangan\u00e8se, le chrome et le molybd\u00e8ne peuvent am\u00e9liorer la r\u00e9sistance au cisaillement gr\u00e2ce au renforcement par solution solide, \u00e0 l'affinage du grain et \u00e0 une meilleure stabilit\u00e9 microstructurale.<\/p>\n\n\n\n

Cependant, des impuret\u00e9s nocives telles que le phosphore et le soufre peuvent facilement former des inclusions fragiles ou affaiblir la liaison aux joints de grains, rendant ainsi l'acier plus sujet \u00e0 la fissuration ou \u00e0 la rupture fragile sous l'effet de charges de cisaillement, et r\u00e9duisant sa r\u00e9sistance au cisaillement et sa t\u00e9nacit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance \u00e0 la fatigue de l'acier<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u201cLa \u201d r\u00e9sistance \u00e0 l'endurance \u00bb n'est pas une propri\u00e9t\u00e9 m\u00e9canique ind\u00e9pendante standard. Elle est d\u00e9termin\u00e9e \u00e0 la fois par la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture par fluage et par la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue, qui, ensemble, d\u00e9finissent la dur\u00e9e de vie en toute s\u00e9curit\u00e9 de l'acier dans des conditions d'exploitation \u00e0 long terme. Comme il ne s'agit pas d'une valeur unique et fixe, elle est g\u00e9n\u00e9ralement \u00e9valu\u00e9e \u00e0 partir de la contrainte de rupture par fluage ou de la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue, couramment exprim\u00e9es sous la forme \u03c3 = F \/ A0<\/strong> ou amplitude de contrainte \u03c3a = (\u03c3max \u2013 \u03c3min) \/ 2<\/strong>, avec des unit\u00e9s de MPa<\/strong> ou N\/mm\u00b2<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance \u00e0 la rupture par fluage :<\/strong><\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Il s'agit de la valeur maximale de contrainte que l'acier peut supporter sans se rompre apr\u00e8s une p\u00e9riode d\u00e9termin\u00e9e, \u00e0 une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e donn\u00e9e et sous une contrainte de traction constante, g\u00e9n\u00e9ralement de 100 000 heures, soit environ 11,4 ans. Elle refl\u00e8te principalement la r\u00e9sistance du mat\u00e9riau \u00e0 la rupture par fluage.<\/p>\n\n\n\n

Facteurs influen\u00e7ant la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture par fluage de l'acier :<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Des \u00e9l\u00e9ments tels que le chrome, le molybd\u00e8ne, le vanadium, le niobium et le tungst\u00e8ne peuvent am\u00e9liorer la stabilit\u00e9 microstructurale et la r\u00e9sistance au fluage de l'acier \u00e0 haute temp\u00e9rature gr\u00e2ce au renforcement par solution solide, au renforcement par pr\u00e9cipitation et \u00e0 la formation de carbures ou de nitrures stables ; en revanche, les inclusions d\u2019impuret\u00e9s telles que le phosphore et le soufre peuvent facilement devenir des sources de fissuration \u00e0 haute temp\u00e9rature et r\u00e9duire la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture par fluage.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance \u00e0 la fatigue de l'acier<\/strong><\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Il s'agit de la valeur maximale de contrainte que l'acier peut supporter sous l'effet d'une contrainte cyclique altern\u00e9e pendant un nombre infini de cycles, g\u00e9n\u00e9ralement 10^7 cycles, sans se rompre. Pour les mat\u00e9riaux ne pr\u00e9sentant pas de limite de fatigue clairement d\u00e9finie, il s'agit de la contrainte \u00e0 laquelle aucune rupture ne se produit apr\u00e8s un nombre donn\u00e9 de cycles, par exemple 10^7 cycles.<\/p>\n\n\n\n

Facteurs d\u00e9terminants :<\/p>\n\n\n\n

Le carbone et les \u00e9l\u00e9ments d'alliage tels que le Mn, le Cr, le Mo et le V peuvent am\u00e9liorer la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue gr\u00e2ce \u00e0 des m\u00e9canismes tels que le renforcement par solution solide et le renforcement par grain fin. Cependant, les inclusions non m\u00e9talliques telles que les oxydes et les sulfures peuvent constituer des sources de concentration de contraintes internes et favoriser l'amor\u00e7age de fissures de fatigue ; c'est pourquoi un acier de haute puret\u00e9 est plus adapt\u00e9 pour am\u00e9liorer les performances en fatigue.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

R\u00e9sistance \u00e0 la rupture de l'acier<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la rupture d\u00e9signe la valeur de contrainte correspondant \u00e0 l'instant de la rupture lors d'un essai de traction ; elle indique la capacit\u00e9 de charge maximale du mat\u00e9riau avant sa rupture d\u00e9finitive. Il s'agit de la contrainte \u00e0 laquelle l'\u00e9prouvette se rompt effectivement. Pour les aciers ductiles tels que l'acier \u00e0 faible teneur en carbone, un r\u00e9tr\u00e9cissement se produit avant la rupture ; la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture technique est donc g\u00e9n\u00e9ralement inf\u00e9rieure \u00e0 la r\u00e9sistance \u00e0 la traction. Pour les aciers plus fragiles, la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture est souvent relativement proche de la r\u00e9sistance \u00e0 la traction.<\/p>\n\n\n\n

Facteurs d\u00e9terminants :<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Une augmentation de la teneur en carbone am\u00e9liore g\u00e9n\u00e9ralement la r\u00e9sistance m\u00e9canique, mais elle r\u00e9duit la ductilit\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9 ; les \u00e9l\u00e9ments d'alliage tels que le mangan\u00e8se et le nickel contribuent \u00e0 am\u00e9liorer la t\u00e9nacit\u00e9, tandis que le phosphore, le soufre et les inclusions non m\u00e9talliques telles que les oxydes et les sulfures peuvent facilement entra\u00eener une s\u00e9gr\u00e9gation aux joints de grains ou constituer des foyers de fissuration, affaiblissant ainsi consid\u00e9rablement la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance \u00e0 la compression de l'acier<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la compression d\u00e9signe la contrainte maximale que l'acier peut supporter sous une charge de compression avant rupture, flambage ou d\u00e9formation plastique excessive. Elle est g\u00e9n\u00e9ralement calcul\u00e9e comme suit : \u03c3c = Fmax \/ A0<\/strong>, o\u00f9 Fmax<\/strong> est la charge de compression maximale et A0<\/strong> est la section transversale d'origine, dont les unit\u00e9s sont MPa<\/strong> ou N\/mm\u00b2<\/strong>. Dans le cas de mat\u00e9riaux ductiles tels que l'acier, cela provoque g\u00e9n\u00e9ralement une d\u00e9formation plastique ou un bombement plut\u00f4t qu'une rupture soudaine, et sa r\u00e9sistance \u00e0 l'\u00e9crasement est g\u00e9n\u00e9ralement proche de sa r\u00e9sistance \u00e0 la traction, voire l\u00e9g\u00e8rement sup\u00e9rieure.<\/p>\n\n\n\n

Facteurs d\u00e9terminants :<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Une augmentation de la teneur en carbone peut am\u00e9liorer la r\u00e9sistance \u00e0 la compression de l'acier, mais elle r\u00e9duit sa ductilit\u00e9 et sa t\u00e9nacit\u00e9 ; les \u00e9l\u00e9ments d'alliage tels que le mangan\u00e8se, le silicium, le chrome et le molybd\u00e8ne peuvent renforcer la matrice par un renforcement par solution solide ou par la formation de carbures, tandis que les impuret\u00e9s et les inclusions telles que le phosphore et le soufre peuvent nuire \u00e0 la continuit\u00e9 du mat\u00e9riau et affaiblir sa r\u00e9sistance \u00e0 la compression.<\/p>\n\n\n\n

Tableau comparatif r\u00e9capitulatif<\/p>\n\n\n\n

Nom du param\u00e8tre<\/strong><\/strong><\/td>D\u00e9finition fondamentale<\/strong><\/strong><\/td>Importance principale sur le plan technique<\/strong><\/strong><\/td><\/tr>
Limite d'\u00e9lasticit\u00e9<\/td>Contrainte critique \u00e0 laquelle commence la d\u00e9formation plastique<\/td>Principes de conception visant \u00e0 pr\u00e9venir toute d\u00e9formation structurelle permanente<\/td><\/tr>
R\u00e9sistance \u00e0 la traction<\/td>Contrainte maximale avant rupture par traction<\/td>Capacit\u00e9 de charge maximale et marge de s\u00e9curit\u00e9 du mat\u00e9riau<\/td><\/tr>
R\u00e9sistance au cisaillement<\/td>Contrainte de cisaillement maximale r\u00e9sistant \u00e0 la rupture par glissement sous cisaillement<\/td>Principes de conception des connecteurs et des composants r\u00e9sistants au cisaillement<\/td><\/tr>
Endurance et force<\/td>Capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9sister \u00e0 la rupture sous une sollicitation cyclique (ce qui fait g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue)<\/td>Calcul de la dur\u00e9e de vie des composants soumis \u00e0 des vibrations et \u00e0 des charges altern\u00e9es<\/td><\/tr>
R\u00e9sistance \u00e0 la rupture<\/td>Capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9sister \u00e0 la propagation des fissures (ce terme d\u00e9signe g\u00e9n\u00e9ralement la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture)<\/td>\u00c9valuation de la s\u00e9curit\u00e9 face \u00e0 la rupture fragile dans les structures pr\u00e9sentant des d\u00e9fauts<\/td><\/tr>
R\u00e9sistance \u00e0 la compression<\/td>Contrainte de compression maximale avant rupture sous compression<\/td>Principes de conception des \u00e9l\u00e9ments soumis \u00e0 la compression, tels que les poteaux et les fondations<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Types d'acier couramment utilis\u00e9s pour l'usinage<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Acier de construction<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

L'acier de construction est un acier technique \u00e0 base de fer et de carbone, pr\u00e9sentant une r\u00e9sistance, une ductilit\u00e9 et une formabilit\u00e9 bien d\u00e9finies. Il est principalement utilis\u00e9 pour les \u00e9l\u00e9ments de construction porteurs, les pi\u00e8ces m\u00e9caniques et les \u00e9l\u00e9ments de structure technique. Il doit avant tout offrir une bonne capacit\u00e9 de charge, tout en tenant compte de la t\u00e9nacit\u00e9, de la soudabilit\u00e9 et de l'usinabilit\u00e9. On distingue g\u00e9n\u00e9ralement l'acier de construction au carbone et l'acier de construction alli\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Acier A36<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de Acier A36 <\/a>est \u2265 250 MPa. Lorsque l'\u00e9paisseur d'une t\u00f4le d'acier A36 est > 203 mm, la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 requise est \u2265 220 MPa. Il s'agit d'un acier de construction \u00e0 r\u00e9sistance ordinaire. Pour les zones porteuses critiques soumises \u00e0 des contraintes \u00e9lev\u00e9es, \u00e0 la haute pression, \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, \u00e0 des charges lourdes ou \u00e0 des temp\u00e9ratures basses, il convient d\u2019envisager des aciers tels que l\u2019A572 et l\u2019A588.<\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier A36 est comprise entre 400 et 550 MPa, ce qui permet de r\u00e9pondre aux exigences de r\u00e9sistance \u00e0 la charge des structures de construction courantes, des supports, des plaques de base, des raccords et des pi\u00e8ces m\u00e9caniques structurelles ordinaires.<\/p>\n\n\n\n

Il n'existe pas de valeur normalis\u00e9e sp\u00e9cifi\u00e9e directement pour la r\u00e9sistance au cisaillement de l'acier A36. Dans la pratique de l'ing\u00e9nierie, celle-ci est g\u00e9n\u00e9ralement estim\u00e9e \u00e0 0,6 fois la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, soit environ 240 \u00e0 330 MPa.<\/p>\n\n\n\n

Acier A992<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier A992 est \u2265 345 MPa, ce qui en fait un acier de construction de r\u00e9sistance moyenne \u00e0 \u00e9lev\u00e9e. Compar\u00e9 \u00e0 l'A36, l'A992 offre une capacit\u00e9 de charge sup\u00e9rieure et un meilleur \u00e9quilibre entre r\u00e9sistance et t\u00e9nacit\u00e9 ; il est donc couramment utilis\u00e9 pour les \u00e9l\u00e9ments porteurs tels que les poutres de construction, les poteaux en acier, les structures de ponts et les charpentes destin\u00e9es \u00e0 des charges lourdes.<\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier A992 est g\u00e9n\u00e9ralement comprise entre 450 et 620 MPa. Il pr\u00e9sente une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation sous des charges de traction, de compression et de flexion. L'acier A992 est couramment utilis\u00e9 dans la construction de structures m\u00e9talliques destin\u00e9es au b\u00e2timent et \u00e0 l'ing\u00e9nierie qui exigent r\u00e9sistance, soudabilit\u00e9 et stabilit\u00e9 structurelle.<\/p>\n\n\n\n

\"barre<\/figure>\n\n\n\n

Acier au carbone<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

L'acier au carbone est un alliage fer-carbone compos\u00e9 principalement de fer et de carbone, sans ajout intentionnel d'autres \u00e9l\u00e9ments d'alliage. Sa teneur en carbone se situe g\u00e9n\u00e9ralement entre 0,02% et 2,11%. Les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau peuvent \u00eatre ajust\u00e9es en modifiant la teneur en carbone et en recourant \u00e0 des traitements thermiques. Il se divise en trois cat\u00e9gories : l'acier \u00e0 faible teneur en carbone, l'acier \u00e0 teneur moyenne en carbone et l'acier \u00e0 haute teneur en carbone.<\/p>\n\n\n\n

Acier 1018<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier doux 1018 est \u2265 210 MPa, soit environ 30 ksi, avec une fourchette r\u00e9elle comprise entre environ 210 et 275 MPa. \u00c0 l'\u00e9tat \u00e9tir\u00e9 \u00e0 froid (C1018), la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 peut atteindre 370 MPa, soit environ 53 ksi, voire plus. Apr\u00e8s des traitements thermiques tels que la trempe et le revenu, la r\u00e9sistance peut encore \u00eatre am\u00e9lior\u00e9e, mais cela se fait g\u00e9n\u00e9ralement au d\u00e9triment de la ductilit\u00e9 et de l\u2019aptitude au formage. L\u2019acier 1018 offre une bonne soudabilit\u00e9, une bonne aptitude au formage \u00e0 froid et une bonne usinabilit\u00e9 plut\u00f4t qu\u2019une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e, et convient aux pi\u00e8ces m\u00e9caniques courantes telles que les arbres, les goupilles, les boulons et les \u00e9bauches d\u2019engrenages.<\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier doux 1018 est comprise entre environ 370 et 440 MPa. \u00c0 l'\u00e9tat \u00e9tir\u00e9 \u00e0 froid, en raison de l'\u00e9crouissage, la r\u00e9sistance \u00e0 la traction peut atteindre 440 \u00e0 540 MPa, voire plus.<\/p>\n\n\n\n

Acier 1045<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier 1045 est comprise entre environ 570 et 700 MPa, et sa limite d'\u00e9lasticit\u00e9 est comprise entre environ 310 et 530 MPa.<\/p>\n\n\n\n

, en fonction des conditions de traitement telles que le laminage \u00e0 chaud, la normalisation, l'\u00e9tirage \u00e0 froid ou la trempe et le revenu. Le 1045 est un acier \u00e0 teneur moyenne en carbone pr\u00e9sentant une r\u00e9sistance m\u00e9canique, une duret\u00e9 et une r\u00e9sistance \u00e0 l'usure relativement \u00e9lev\u00e9es. Il est couramment utilis\u00e9 pour les pi\u00e8ces m\u00e9caniques soumises \u00e0 des charges ou devant r\u00e9sister \u00e0 l\u2019usure, telles que les arbres, les engrenages, les bielles, les vilebrequins, les goupilles, les boulons, les manchons et les dispositifs de fixation d\u2019outillage. Apr\u00e8s un traitement de trempe, de revenu ou de trempe et de revenu, l\u2019\u00e9quilibre global entre r\u00e9sistance m\u00e9canique, t\u00e9nacit\u00e9 et r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019usure peut \u00eatre encore am\u00e9lior\u00e9, ce qui le rend adapt\u00e9 aux pi\u00e8ces structurelles soumises \u00e0 des charges moyennes et aux composants de transmission.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Acier alli\u00e9<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

L'acier alli\u00e9 est obtenu en ajoutant d\u00e9lib\u00e9r\u00e9ment \u00e0 l'acier au carbone des \u00e9l\u00e9ments tels que le chrome, le nickel, le molybd\u00e8ne, le vanadium, le titane, le niobium, le tungst\u00e8ne et le bore, afin d'am\u00e9liorer sa r\u00e9sistance m\u00e9canique, sa duret\u00e9, sa t\u00e9nacit\u00e9, sa r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, sa trempabilit\u00e9, sa r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion ou ses performances \u00e0 haute temp\u00e9rature. Il est couramment utilis\u00e9 pour la fabrication de pi\u00e8ces haute performance ou de composants structurels tels que les engrenages, les arbres, les bielles, les ponts, les outils de coupe, les moules, ainsi que pour la production d\u2019acier inoxydable, d\u2019acier r\u00e9sistant \u00e0 la chaleur et d\u2019acier r\u00e9sistant \u00e0 l\u2019usure.<\/p>\n\n\n\n

Acier 4140<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

acier 4140 <\/a>Il pr\u00e9sente une limite d'\u00e9lasticit\u00e9 d'environ 415 MPa \u00e0 l'\u00e9tat recuit ou normalis\u00e9, et celle-ci peut \u00eatre port\u00e9e \u00e0 930\u20131100 MPa, voire plus, apr\u00e8s trempe et revenu. Il s'agit d'un acier tremp\u00e9 et revenu \u00e0 haute r\u00e9sistance appartenant \u00e0 la famille des aciers alli\u00e9s au chrome-molybd\u00e8ne \u00e0 teneur moyenne en carbone. Gr\u00e2ce \u00e0 son excellente trempabilit\u00e9, \u00e0 sa r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e et \u00e0 son bon \u00e9quilibre de t\u00e9nacit\u00e9, l'acier 4140 est couramment utilis\u00e9 pour les engrenages, les arbres, les bielles, les boulons, les arbres de transmission, les vilebrequins, les raccords de tiges de forage, les composants de boucles en acier \u00e0 haute r\u00e9sistance et d'autres pi\u00e8ces m\u00e9caniques soumises \u00e0 des charges \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier 4140 \u00e0 l'\u00e9tat recuit ou normalis\u00e9 est g\u00e9n\u00e9ralement comprise entre 655 et 750 MPa. Apr\u00e8s trempe et revenu, elle peut atteindre 1 080 \u00e0 1 200 MPa, voire plus, ce qui r\u00e9pond aux exigences des conditions d'exploitation impliquant une capacit\u00e9 de charge \u00e9lev\u00e9e, des charges d'impact et des contraintes de fatigue.<\/p>\n\n\n\n

\"acier<\/figure>\n\n\n\n

Acier 4130<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier 4130 \u00e0 l'\u00e9tat recuit ou normalis\u00e9 est g\u00e9n\u00e9ralement d'environ 415 MPa. Apr\u00e8s trempe et revenu, elle peut atteindre 785 \u00e0 930 MPa, voire plus, ce qui en fait une nuance \u00e0 haute r\u00e9sistance parmi les aciers de construction alli\u00e9s au chrome-molybd\u00e8ne \u00e0 teneur moyenne en carbone. Gr\u00e2ce \u00e0 sa limite d'\u00e9lasticit\u00e9 relativement \u00e9lev\u00e9e, \u00e0 sa bonne t\u00e9nacit\u00e9 et \u00e0 sa trempabilit\u00e9, l'acier 4130 convient \u00e0 la fabrication d'engrenages, d'arbres, de bielles, de boulons, de ch\u00e2ssis, de tubes pour l'a\u00e9ronautique et de pi\u00e8ces m\u00e9caniques soumises \u00e0 des charges de fatigue, en particulier les composants structurels qui exigent un \u00e9quilibre entre r\u00e9sistance, t\u00e9nacit\u00e9 et l\u00e9g\u00e8ret\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

La r\u00e9sistance \u00e0 la traction de l'acier 4130 \u00e0 l'\u00e9tat recuit ou normalis\u00e9 est g\u00e9n\u00e9ralement inf\u00e9rieure \u00e0 environ 590 MPa. Apr\u00e8s trempe et revenu, elle peut atteindre 930 \u00e0 1 000 MPa, voire plus, ce qui le rend adapt\u00e9 aux composants structurels utilis\u00e9s dans les secteurs m\u00e9canique et a\u00e9rospatial, qui exigent des performances \u00e9lev\u00e9es en mati\u00e8re de r\u00e9sistance \u00e0 la traction, de r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue et de fiabilit\u00e9 structurelle.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Acier inoxydable<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Acier inoxydable 304<\/p>\n\n\n\n

Apr\u00e8s un traitement de mise en solution ou un recuit, l'acier inoxydable 304 pr\u00e9sente une limite d'\u00e9lasticit\u00e9 sup\u00e9rieure \u00e0 205 MPa, et sa r\u00e9sistance \u00e0 la traction est comprise entre environ 515 et 750 MPa. Apr\u00e8s un travail \u00e0 froid, tel que le laminage \u00e0 froid ou l'\u00e9tirage \u00e0 froid, la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 peut d\u00e9passer 515 MPa, et la r\u00e9sistance \u00e0 la traction peut atteindre plus de 800 MPa. Le 304 est un acier inoxydable aust\u00e9nitique pr\u00e9sentant une r\u00e9sistance moyenne, une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, une ductilit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et une excellente soudabilit\u00e9. Il convient aux canalisations chimiques, aux \u00e9quipements alimentaires, aux dispositifs m\u00e9dicaux, aux \u00e9l\u00e9ments de fixation tels que les boulons et les \u00e9crous, aux pi\u00e8ces en t\u00f4le, aux \u00e9l\u00e9ments structurels d\u00e9coratifs et aux pi\u00e8ces g\u00e9n\u00e9rales r\u00e9sistantes \u00e0 la corrosion.<\/p>\n\n\n\n

316 SS<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

La limite d'\u00e9lasticit\u00e9 de l'acier inoxydable 316, \u00e0 l'\u00e9tat recuit ou apr\u00e8s traitement de mise en solution, est g\u00e9n\u00e9ralement \u2265 205 MPa, ce qui en fait un acier inoxydable aust\u00e9nitique de r\u00e9sistance moyenne \u00e0 faible. Il est r\u00e9sistant \u00e0 la corrosion, facile \u00e0 souder et tr\u00e8s ductile ; il convient aux canalisations chimiques, aux vannes, aux corps de pompes, aux brides, aux \u00e9l\u00e9ments de fixation, aux \u00e9quipements alimentaires, aux dispositifs m\u00e9dicaux et aux pi\u00e8ces marines. Apr\u00e8s un travail \u00e0 froid, sa limite d'\u00e9lasticit\u00e9 peut atteindre \u2265 515 MPa, ce qui le rend adapt\u00e9 aux pi\u00e8ces r\u00e9sistantes \u00e0 la corrosion n\u00e9cessitant une plus grande r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation.<\/p>\n\n\n\n

Proc\u00e9d\u00e9s courants d'usinage de l'acier<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

1. Tournage<\/a>
<\/strong>Le tournage est un proc\u00e9d\u00e9 d'usinage dans lequel la pi\u00e8ce tourne tandis que l'outil de tournage s'avance vers elle. Il convient \u00e0 l'usinage de pi\u00e8ces en acier de forme rotative telles que les arbres, les disques et les manchons. Il offre un rendement \u00e9lev\u00e9 et un faible co\u00fbt, et permet de garantir la coaxialit\u00e9, la perpendicularit\u00e9 et la pr\u00e9cision des surfaces cylindriques.<\/p>\n\n\n\n

2. Fraisage<\/a>
<\/strong>Le fraisage consiste \u00e0 enlever de la mati\u00e8re \u00e0 l'aide d'une fraise rotative ; il convient \u00e0 l'usinage de plans, de rainures, de paliers, de contours et de structures complexes. Il est couramment utilis\u00e9 pour les supports, les socles, les pi\u00e8ces structurelles et les pi\u00e8ces en acier de forme irr\u00e9guli\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n

\"Fraisage
Fraisage CNC 5 axes pour bloc moteur en acier inoxydable<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

3. Forage<\/strong>
<\/strong>Le per\u00e7age sert principalement \u00e0 r\u00e9aliser des trous dans l'acier, g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 l'aide d'un foret h\u00e9lico\u00efdal \u00e0 avance axiale. En raison des limites en mati\u00e8re d'\u00e9vacuation des copeaux, de dissipation thermique et de rigidit\u00e9 de l'outil, les trous profonds ou de grand diam\u00e8tre n\u00e9cessitent souvent un per\u00e7age par \u00e9tapes, un al\u00e9sage ou une op\u00e9ration de finition ult\u00e9rieure.<\/p>\n\n\n\n

4. Ennuyeux<\/strong>
<\/strong>L'al\u00e9sage permet d'agrandir et de rectifier un trou existant afin d'am\u00e9liorer la pr\u00e9cision dimensionnelle et la qualit\u00e9 de surface de celui-ci. Il convient \u00e0 l'usinage de trous de grand diam\u00e8tre, de trous de pr\u00e9cision et de cavit\u00e9s internes sur des pi\u00e8ces telles que des carters, des socles de machines et des supports.<\/p>\n\n\n\n

5. Broyage<\/strong>
<\/strong>Le meulage consiste \u00e0 utiliser des grains abrasifs fix\u00e9s sur une meule pour finir la surface des pi\u00e8ces en acier, ce qui permet d'obtenir une grande pr\u00e9cision dimensionnelle et une faible rugosit\u00e9 de surface. Ce proc\u00e9d\u00e9 est couramment utilis\u00e9 pour l'usinage de l'acier tremp\u00e9, de l'acier r\u00e9sistant \u00e0 la chaleur, des roulements, des jauges et des pi\u00e8ces de pr\u00e9cision.<\/p>\n\n\n\n

6. Rabotage<\/strong>
<\/strong>Les raboteuses r\u00e9alisent des rabots ou des rainures gr\u00e2ce au mouvement alternatif lin\u00e9aire de l'outil et de la pi\u00e8ce \u00e0 usiner. Ces machines sont simples et polyvalentes, mais leur rendement est relativement faible, ce qui les rend adapt\u00e9es \u00e0 l'usinage de pi\u00e8ces uniques, de petites s\u00e9ries ou de grandes surfaces planes en acier.<\/p>\n\n\n\n

7. Brochage<\/strong>
<\/strong>Le brochage consiste \u00e0 utiliser une broche \u00e0 dents multiples pour enlever de la mati\u00e8re de mani\u00e8re continue en une seule passe, ce qui permet d'obtenir rapidement une bonne pr\u00e9cision dimensionnelle et une bonne qualit\u00e9 de surface. Ce proc\u00e9d\u00e9 est adapt\u00e9 \u00e0 l'usinage en grande s\u00e9rie d'al\u00e9sages int\u00e9rieurs, de rainures de clavette, de plans et de surfaces profil\u00e9es, mais le co\u00fbt de l'outil est relativement \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

8. Sciage<\/strong>
<\/strong>Le sciage est utilis\u00e9 pour le d\u00e9coupage, la coupe ou le rainurage de l'acier ; il s'agit d'une op\u00e9ration de pr\u00e9paration courante avant l'usinage. Lors de l'usinage, il convient de choisir la forme des dents et les param\u00e8tres appropri\u00e9s de la lame de scie en fonction de la duret\u00e9 du mat\u00e9riau, de l'\u00e9paisseur de la section et de l'efficacit\u00e9 de la coupe.<\/p>\n\n\n\n

9. \u00c9lectro\u00e9rosion et d\u00e9coupe au fil<\/strong>
<\/strong>Ce proc\u00e9d\u00e9 utilise des d\u00e9charges \u00e9lectriques puls\u00e9es pour d\u00e9couper ou enlever de la mati\u00e8re m\u00e9tallique ; il s'agit d'une m\u00e9thode d'usinage sans contact adapt\u00e9e aux aciers \u00e0 haute duret\u00e9 ou difficiles \u00e0 usiner. Il permet d'usiner des contours complexes, des moules de pr\u00e9cision et des pi\u00e8ces de forme sp\u00e9ciale, mais il convient de pr\u00eater attention aux zones affect\u00e9es thermiquement en surface et au risque de microfissures.<\/p>\n\n\n\n

\"centre<\/figure>\n\n\n\n

Que sont les aciers \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

On entend g\u00e9n\u00e9ralement par \u00ab acier \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance \u00bb un acier alli\u00e9 dont la limite d'\u00e9lasticit\u00e9 est sup\u00e9rieure \u00e0 1 380 MPa ou dont la r\u00e9sistance \u00e0 la traction est sup\u00e9rieure \u00e0 1 470 MPa.<\/p>\n\n\n\n

Les aciers \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance peuvent \u00eatre class\u00e9s en diff\u00e9rents types en fonction de leur composition chimique et de leurs m\u00e9canismes de renforcement. Parmi les aciers faiblement alli\u00e9s \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance les plus courants, on trouve notamment l'AISI 4340, le 300M et l'acier Eglin. Parmi ceux-ci, l'AISI 4340 est un acier \u00e0 ultra-haute r\u00e9sistance et faiblement alli\u00e9 classique, largement utilis\u00e9 dans les composants soumis \u00e0 des charges \u00e9lev\u00e9es, tels que les trains d'atterrissage d'avions et les arbres de moteur.<\/p>\n\n\n\n

Les aciers \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance \u00e0 durcissement secondaire, tels que HY-180<\/a>, l'AF1410 et l'AerMet 100 se caract\u00e9risent par une r\u00e9sistance m\u00e9canique \u00e9lev\u00e9e, une grande t\u00e9nacit\u00e9 et une excellente r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue ; ils sont couramment utilis\u00e9s dans les trains d'atterrissage des avions de chasse, les pi\u00e8ces de moteurs d'avion et les crochets d'arr\u00eat des avions embarqu\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Les aciers maraging \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance, tels que le 18Ni, le T250 et le T300, tirent leur r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e d'un durcissement par pr\u00e9cipitation et sont couramment utilis\u00e9s dans la fabrication des carters de moteurs-fus\u00e9es et des pi\u00e8ces structurelles a\u00e9rospatiales.<\/p>\n\n\n\n

Parmi les aciers \u00e0 tr\u00e8s haute r\u00e9sistance couramment utilis\u00e9s dans le secteur automobile figure l'acier au bore 22MnB5. Apr\u00e8s formage \u00e0 chaud, sa r\u00e9sistance \u00e0 la traction peut atteindre 1 500 \u00e0 2 000 MPa ; il est principalement utilis\u00e9 pour les pi\u00e8ces structurelles de s\u00e9curit\u00e9 automobile, telles que les montants A et B et les barres anti-collision.<\/p>\n\n\n\n

En quoi la r\u00e9sistance de l'acier influe-t-elle sur le co\u00fbt d'usinage ?<\/h2>\n\n\n\n

Plus la r\u00e9sistance de l'acier est \u00e9lev\u00e9e, plus la force de coupe requise lors de l'usinage est importante. Cela impose des exigences plus strictes en mati\u00e8re de performances des outils, de rigidit\u00e9 de la machine et de pr\u00e9cision d'usinage, ce qui entra\u00eene souvent une usure plus rapide des outils, une baisse de rendement et une augmentation des co\u00fbts de fabrication. Par cons\u00e9quent, le choix de l'acier doit tenir compte non seulement de sa r\u00e9sistance et de ses performances en service, mais aussi de son usinabilit\u00e9 et du co\u00fbt global de production.<\/p>\n\n\n\n

En g\u00e9n\u00e9ral, l'acier inoxydable, l'acier alli\u00e9 et l'acier \u00e0 haute teneur en carbone pr\u00e9sentent des co\u00fbts d'usinage plus \u00e9lev\u00e9s ; l'acier \u00e0 teneur moyenne en carbone se situe \u00e0 un niveau mod\u00e9r\u00e9 ; tandis que l'acier \u00e0 faible teneur en carbone, la fonte et l'acier galvanis\u00e9 ont g\u00e9n\u00e9ralement des co\u00fbts d'usinage relativement plus faibles. Toutefois, le co\u00fbt r\u00e9el d\u00e9pend toujours des sp\u00e9cifications du mat\u00e9riau, de la structure de la pi\u00e8ce, du proc\u00e9d\u00e9 d'usinage et des capacit\u00e9s de l'\u00e9quipement.<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sum\u00e9 :<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Ce qui pr\u00e9c\u00e8de couvre les connaissances essentielles relatives \u00e0 la r\u00e9sistance de l'acier, en pr\u00e9sentant principalement les diff\u00e9rents types d'acier et les cat\u00e9gories de r\u00e9sistance couramment prises en compte dans la fabrication industrielle. Si vous souhaitez en savoir plus, ou si vous rencontrez des difficult\u00e9s lors de usinage de l'acier,<\/a> vous pouvez contacter les ing\u00e9nieurs \u00e0 l'adresse suivante : Weldo Machining<\/a> pour l'assistance \u00e0 la conception DFM et estimation des co\u00fbts d'usinage<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

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In machining and new product design, steel selection directly affects part strength, machining difficulty, service life, and manufacturing cost. To help engineers, buyers, and product designers better understand steel performance, this article explains key strength indicators such as tensile strength, yield strength, and endurance strength, while also analyzing common steel types and typical component applications. […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":11486,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[5],"tags":[],"class_list":["post-11485","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11485","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=11485"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11485\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11498,"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11485\/revisions\/11498"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11486"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11485"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11485"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/weldomachining.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11485"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}