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Ecrouissage

L’écrouissage consiste créer des contraintes de compression en surface qui contribuent à effectuer une déformation plastique permanente de la matière effectuée au-dessous de la température de recristallisation.

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Les transformations d'écrouissage sont d’ordre métallurgique car l’on vient modifier la structure métallique en surface pour la rendre plus dure sans introduction d’atome à l’intérieur de la maille de fer.

Ecrouissage d’un matériau

Le terme d’écrouissage est utilisé pour désigner une opération de transformation des propriétés mécaniques du métal (laminage, tréfilage, soyage et forgeage). Dès que la contrainte dépasse la limite élastique, le métal passera en déformation plastique qui sera rémanente. Suite à une opération d’écrouissage, nous pouvons observer une augmentation de la limite élastique de ce même métal et également de sa dureté. En revanche, il devient également plus fragile. Dans le cas des aciers fortement alliée, on peut voir une augmentation de la résistance jusqu’à atteindre le seuil de rupture. C’est le phénomène inverse sur les aciers faiblement alliés. Certains aciers austénitiques subissent une transformation martensitique à l'écrouissage, en particulier les aciers Hadfield (aciers au manganèse ou mangalloys, p. ex. X120Mn12), ce qui donne une dureté superficielle d'autant plus grande.

Ecrouissage des laitons

Le laiton est un alliage de cuivre et de Zinc. L’adjonction de Zinc au cuivre jusqu’à 42% permet de diminuer le prix de base tout en augmentant les caractéristiques. En fonction du pourcentage de Zinc, nous obtenons des propriétés différentes du Laiton. Les alliages les plus malléables pour l’emboutissage sont du CuZn30 au CuZn36 dont l’allongement possible est de A% = 60% avec 31% de Zn. Les propriétés mécaniques sont améliorées par une action mécanique d’écrouissage allant de un quart dur à extra dur voir même ressort. Ces différents états d’écrouissage permettent d’améliorer considérablement la résistance à la rupture.

Ecrouissage des aciers Inoxydables

L’acier inoxydable est tout à fait adapté pour subir de fortes déformations tout en gardant de très bonnes caractéristiques mécaniques. Grâce à un rapport élevé du matériau et de ses caractéristiques uniques à l’allongement et à l’écrouissage, il peut répondre à beaucoup de formes complexes et cela sans soudure. De plus, les opérations de déformation et ou de durcissement des métaux par écrouissage ne modifiant pas la composition chimique de ces aciers, nous maintenons ses propriétés de résistance à la corrosion et à l’oxydation, de même qu’esthétiques. L’acier inoxydable constitue souvent un matériau de choix pour des produits destinés à la fois aux industries et aux consommateurs. L’écrouissage des aciers inoxydables austénitiques du type 1.4310 C1000 recuit est intéressant pour des pièces techniques à vocation de ressort ou clip car la limite élastique de cet INOX écrouis est élevée. Nous l’utilisons pour la fabrication de produits exigeants une bonne résistance à la fatigue mécanique, ces aciers possédant une bonne aptitude au formage cela nous permet d'obtenir des gains de poids ( les ressorts, les pièces de connectique, les lames d'interrupteur, les pièces pour l'horlogerie, certains couteaux, etc) .

Ecrouissage des alliages d’aluminium

Les états métallurgiques des alliages à durcissement par écrouissage sont identifiés par une nomenclature débutant par la lettre H, suivie d’un chiffre de 1 à 4 permettant de cartographier les types de traitement que la matière va subir après l’écrouissage. Le second chiffre indique la dureté de l’écrouissage du plus mou (1) au plus dur (9). Écroui uniquement signifie que cet état s’applique aux produits qui sont uniquement écrouis sans traitement, correspondant aux alliages de la famille 1000 (Alliages aluminium à plus de 99%), qui, même avec un écrouissage maximal, garde une bonne malléabilité. H2 Écroui et partiellement recuit signifie que cet état s’applique aux produits qui sont durcis par écrouissage au-dessus de la valeur finale et ramenés à la valeur souhaitée par recuit partiel qui correspondent aux alliages de la famille 3000 (Alliages aluminium-manganèse). H3 Écroui et stabilisé signifie que cet état s’applique aux produits qui sont écrouis et dont les propriétés mécaniques sont stabilisées par un traitement thermique de basse température appliqué aux alliages de la famille 5000 (Alliages aluminium-magnésium), dont certains alliages s’adoucissent (perte de propriétés mécaniques) à température ambiante. Cette opération de stabilisation augmente l’allongement de la matière lors d’une opération d’emboutissage. H4 Écroui et peint ou laqué signifie que cet état s’applique aux produits qui sont écrouis et qui sont soumis à un certain traitement thermique lors de la cuisson des peintures ou des laques. Il est possible de restaurer la capacité de déformation de l’alliage en lui faisant subir un traitement thermique appelé recuit de restauration qui est réalisé à plus de 300 °C. Le chiffre suivant la désignation H1, H2, H3 ou H4 indique le degré d’écrouissage subi par ce produit. Plus le deuxième compris entre 1 et 9 chiffre est élevé, plus l’écrouissage est important, donc plus le produit est dur par rapport à l’état complètement recuit (état 0).