Dans l'industrie des moules pour fixations métalliques, le choix de la nuance de carbure optimale pour les matrices de formage d'écrous est crucial pour garantir une longue durée de vie, une constance dimensionnelle et des performances fiables dans des conditions de formage à fortes contraintes. Les écrous, notamment les écrous hexagonaux et à bride, sont généralement produits par des procédés de formage à froid ou à chaud qui exercent une pression et une abrasion intenses sur l'outillage. Par conséquent, le carbure cémenté, avec sa dureté et sa résistance à la compression supérieures, est le matériau privilégié pour les matrices d'écrous. Cependant, toutes les nuances de carbure n'offrent pas les mêmes performances. Le choix de la nuance de carbure optimale dépend de plusieurs facteurs, notamment le matériau à former, la vitesse de la machine, la lubrification et la taille de l'écrou.
Exigences clés pour les nuances de carbure dans les matrices de formage d'écrous
Les matrices en carbure utilisées dans le formage des écrous doivent résister :
- Charges de compression élevées
- Usure importante due au flux de matériaux
- Choc mécanique répété
- Fissuration ou écaillage potentiels dus à un mauvais alignement ou à des coups décentrés
Pour relever ces défis, la nuance de carbure idéale doit offrir un équilibre entre dureté, ténacité et résistance à l’usure.
Nuances de carbure recommandées
Pour matrices de formage d'écrous, les nuances de carbure suivantes sont généralement considérées comme des normes industrielles, avec des performances éprouvées sur une variété de types d'écrous et de volumes de production :
1. Équivalent YG20C / K20–K30
Il s'agit de l'une des nuances de carbure les plus utilisées pour le formage d'écrous. Ses caractéristiques sont les suivantes :
- Dureté : ~89–90 HRA
- Résistance à la rupture transversale (TRS) : élevée, environ 2 200 MPa
- Granulométrie : Moyenne à grossière
Pourquoi cela fonctionne bien :
Le YG20C offre une excellente résistance à la compression et à la rupture, ce qui le rend particulièrement adapté au formage d'écrous de taille moyenne à grande sous haute pression. Il supporte bien les vibrations et les chocs, fréquents sur les machines de forgeage à froid multipostes.
Applications :
- Écrous hexagonaux (M8–M20)
- Écrous à bride
- Écrous en acier à haute résistance ou en acier inoxydable
2. Équivalent YG15 / K20
Le YG15 est un autre choix populaire avec une résistance à l'usure légèrement supérieure mais une ténacité inférieure à celle du YG20C :
- Dureté : ~91 HRA
- TRS : ~1800–1900 MPa
Idéal pour :
- Noix de petite à moyenne taille
- Des vitesses de production plus élevées
- Charges de formage modérées
Sa granulométrie fine améliore la résistance à l'usure abrasive, idéale pour la production d'écrous en acier au carbone ou en acier allié où l'usure des bords est un problème.
3. Carbure à grain fin personnalisé (par exemple, YG6X, YG10X)
Pour les écrous spéciaux ou miniatures (par exemple, les applications électroniques ou automobiles), du carbure à grain ultra-fin tel que YG6X ou YG10X peut être utilisé.
- Dureté : >92 HRA
- Taille des grains : ~0,6 μm
- Cas d'utilisation : Une résistance extrême à l'usure est requise ; cependant, la ténacité réduite limite leur utilisation aux applications à faible impact.
Résumé des critères de sélection
| Grade | Dureté (HRA) | Dureté | Résistance à l'usure | Application |
| YG20C | 89–90 | Très bien | Bien | Formage d'écrous robustes |
| YG15 | 91 | Bien | Très bien | Formage à grande vitesse |
| YG10X | >92 | Modéré | Excellent | Noix de petite taille/spécialité |
Conclusion
La nuance de carbure la plus polyvalente pour les matrices de formage d'écrous est le YG20C (ou son équivalent dans la gamme ISO K30). Il offre un équilibre idéal entre ténacité et résistance à l'usure, ce qui le rend adapté aux environnements de production exigeants impliquant des écrous en acier haute résistance et de grands diamètres. Pour les applications légères ou à grande vitesse, le YG15 offre une excellente résistance à l'usure et une ténacité suffisante. Les nuances à grains fins comme le YG10X sont idéales pour les pièces spéciales nécessitant une résistance extrême à l'usure, mais supportant des charges d'impact minimales.
En fin de compte, la collaboration avec votre fournisseur de carbure et une prise en compte approfondie de vos paramètres de production spécifiques (matériau de l’écrou, type de machine de formage, conception de la matrice et lubrification) sont essentielles pour optimiser les performances et la durée de vie de l’outil.