65Mn est un acier à ressort de manganèse à haute teneur en carbone et faible alliage standard chinois. Ses principales caractéristiques sont:
- Bonne dureté et résistance: après traitement thermique, une résistance élevée et une bonne limite élastique peuvent être atteintes.
- Excellente résistance à l'usure: Sa surface durcie présente une bonne résistance à l'usure.
- Trempabilité moyenne: Le manganèse améliore la profondeur à laquelle il peut durcir.
- Rentabilité: moins cher que de nombreux aciers alliés aux propriétés similaires.
Par « conditions différentes », on entend principalement son état de traitement thermique, qui détermine directement sa microstructure finale et ses propriétés mécaniques.
Répartition des demandes par condition
- Etat recuit (état mou)
Dans cet état, 65Mn est fourni à l'usine pour faciliter la fabrication.
1.1 Performance: faible dureté, ductilité élevée.
1.2 Application:
- Ébauches et préformes: avant le traitement thermique final, une feuille, une bande ou une barre est découpée et façonnée à la forme souhaitée (par exemple, une ébauche pour une lame de scie circulaire ou une rondelle de blocage).
- Usinage: Les pièces nécessitant beaucoup de coupe, de perçage ou d'estampage sont usinées dans cet état souple pour réduire l'usure des outils.
- Trempe et revenu (état à ressort)
Il s'agit d'un traitement standard pour atteindre les caractéristiques classiques du ressort 65Mn. Les pièces sont chauffées, trempées dans l'huile pour former une structure martensitique dure mais fragile, puis trempées (généralement entre 400°C et 500°C) pour retrouver la ténacité et l'élasticité.
2.1. Propriétés: Haute limite d'élasticité, bonne résistance à la fatigue et bonne élasticité.
2.2. Applications:
- Ressort hélicoïdal: utilisé pour la suspension automobile, l'embrayage et toutes sortes de machines industrielles.
- Ressorts à lames: particulièrement adaptés aux véhicules légers et aux équipements industriels.
- Ressorts à disque (rondelles Belleville): utilisés dans les applications à forte charge et à contrainte d'espace telles que les joints boulonnés et les vannes.
- Barre de torsion: dans la suspension du véhicule.
- Rondelles de verrouillage et anneaux d'encliquetage: où l'action du ressort est nécessaire pour éviter le desserrage.
- Trempe à l'huile Faible trempe (dureté élevée/conditions de coupe)
Ici, l'acier est trempé puis revenu à une température inférieure (150°C à 250°C). Il en résulte une dureté très élevée, mais au détriment d'une certaine ténacité.
3.1. Propriétés: Haute dureté (55-62 HRC), excellente résistance à l'usure, mais plus fragile.
3.2. Applications:
- Outils à main: ciseaux en bois, grattoirs et certains types de clés.
- Lame de scie: pour couper le bois, le plastique et les métaux non ferreux.
- Couteaux agricoles: lames pour régulateurs de moissonneuses-batteuses et tondeuses.
- Pièces de machine: rails de guidage, plaques d'usure et racleurs dans le système de convoyeur.
- Trempe isotherme (conditions avancées)
Il s'agit d'un traitement thermique plus contrôlé dans lequel l'acier est trempé dans un bain de sel ou un lit fluidisé à une température légèrement supérieure au point de départ de la martensite et maintenu en permettant la transformation en bainite. Cette procédure est généralement utilisée pour les applications plus performantes.
4.1. Performance: Une combinaison exceptionnelle de résistance, de ténacité et de résistance à l'abrasion par rapport aux Q&T standard. Elle conduit également à moins de déformations et de fissures de trempe.
4.2. Applications:
- Lame de scie haute performance: pour couper des matériaux difficiles sujets à la rupture des dents de scie.
- Lame de rasoir de sécurité: une lame fine, tranchante et durable est requise.
- Lame de disque agricole lourde: la résistance aux chocs est tout aussi importante que la résistance à l'usure.
- Pièces d'outils pneumatiques: vulnérables aux chocs et à l'usure.
- Etat durci de surface (p. ex. boroné ou nitruré)
Dans ce cas, la majeure partie de la pièce est à l'état trempé et trempé, mais sa surface est chimiquement modifiée et devient extrêmement dure.
5.1. Caractéristiques: Une surface très dure et résistante à l’usure (peut dépasser 1500 HV lorsqu’elle est borée) combinée à un noyau résistant et absorbant les chocs.
5.2. Applications:
- Composants des machines textiles: guides, aiguilles et lisses soumises à un frottement continu des fibres.
- Pièces du moteur et de la pompe: piston, pièces de l'injecteur, la résistance à l'usure est essentielle.
- Moules: utilisés pour le moulage par injection de plastique ou le moulage sous pression, l'usure est le mode de défaillance principal.
En conclusion, le 65Mn est un acier polyvalent et rentable dont les applications sont déterminées par son traitement thermique. En choisissant le traitement thermique approprié, il peut être optimisé pour une variété de rôles, allant des ressorts élastiques aux lames de coupe dures et tranchantes ou aux composants de machines extrêmement résistants à l'usure.
