Coupe de l'acier à manganèse élevé

Aperçu

L'acier à haute teneur en manganèse est couramment utilisé pour les pièces résistantes à l'usure dans les machines d'ingénierie, surtout sous un impact ou une pression. Bien qu'il soit difficile de couper, un usinage réussi est possible avec la bonne approche.

Propriétés des matériaux

Teneur en manganèse: 11%–18%
Exemple de note (ZMn13):
- Mn: 11%–14%
- C: 1%–1,4%
- Et: 0.3%–1%
- P.: <0.03%
- S: <0.05%

Après le traitement de durcissement de l'eau

Chauffé à 1 000-1 100°C, puis refroidi rapidement
Structure: Austénite monophasée
Propriétés:
- Résistance à la traction (σb): 980 MPa
- Limite d'élasticité (σs): 392 MPa
- Dureté: 210 HBW
- Élongation (d): 80%
- Résistance aux chocs (et): 2.94 MJ/m²

Types d'acier à haute teneur en manganèse

Taper	Caractéristiques
Haute teneur en carbone	Résistant à l'usure
Carbone moyen	Non magnétique
Faible teneur en carbone	Inoxydable
Résistant à la chaleur	Applications à haute température

Caractéristiques de coupe

Durcissement sévère
- La dureté augmente de 210 HBW à plus 500 HBW.
- Couche durcie: 0.1–0,3 mm de profondeur.
- L'usure des outils augmente considérablement.
Force de coupe élevée
- Coupe ZGMn13: 3,800 MPa/mm² (60% supérieur à 45 acier).
Température de coupe élevée
- Faible conductivité thermique (¼ de 45 acier).
- La zone de coupe est 200 à 250°C plus chaude.
Casse-copeaux difficile
- Une ténacité et un allongement élevés entraînent un mauvais contrôle des copeaux.
Faible précision dimensionnelle
- Grande dilatation thermique (20×10⁻⁶ /°C) provoque une déformation.

Conditions de coupe recommandées

1. Matériaux d'outils

Type d'outil	Qualités recommandées
Carbure cémenté	YS2, Aigle, YG813, YG643, AJ2, TiAlN, TiAlSi
Céramique	AG2, AT6, Q8, SG4, LT35, LT55
Acier rapide	W2Mo9Cr4VCo8, W6Mo5Cr4V2Al, etc..

2. Géométrie de l'outil

Paramètre	Recommandation
Angle de coupe (c₀)	HSS: 5°–10°, Carbure: 3° à -3°, Céramique: -5° à -8°
Angle de dégagement (une₀)	HSS: 8°–10°, Carbure: 8°–12°, Céramique: 5°–8°
Angle de coupe principal (kr)	30°–45° (bien: 60°–90°)
Angle d'inclinaison (λs)	Rugueux: -5° à -10°, Finition: 0°–3°
Rayon de pointe (rε)	Rugueux: 1.2–1,6mm, Finition: 0.4–0,8 mm
Chanfrein négatif (c₀1)	Largeur: 0.2–0,8 mm, Angle: -5° à -15°

3. Paramètres de coupe

Type d'outil	Vitesse de coupe (vc)
Carbure cémenté	20–40 m/moi
Acier rapide	≈6 m/moi
Céramique	50–72 m/moi

Profondeur de coupe (ap): 0.3–5mm
Vitesse d'alimentation (f): >0.15 mm/tour
La vitesse devrait être comprise entre 20 et 40 % de celle-ci pour 45 acier.

4. Fluides de coupe

Lubrifiant de refroidissement doit être utilisé pour réduire la température de coupe et améliorer la durée de vie de l'outil.

Directives de forage

Outils préférés: Forets en carbure ou forets indexables pour trous peu profonds
Forets HSS: Utiliser une géométrie de pointe modifiée (par ex., 3-indiquer, 7-bord)
Stratégie de forage:
- Utiliser une vitesse lente et une avance élevée
- Évitez que l'outil ne reste sur la surface
- Appliquez toujours suffisamment de liquide de coupe
- Réaffûter les outils tôt pour éviter une usure excessive

Alésage & Conseils de taraudage

Alésage:
- Utiliser la vitesse <5 m/mon
- Appliquer de la pâte ou de l'huile de bisulfure de molybdène
Tapotement:
- Utiliser des tarauds à rainure en spirale
- Appliquer des agents de coupe à haute lubrification