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DEFINITION
Conformément à la norme UNI EN 10020-89, les aciers à ressorts que nous fournissons
appartiennent à la catégorie des aciers alliés, définis comme spéciaux, pour
constructions mécaniques. Pour satisfaire les différents marchés, nous disposons
d'aciers prévus par les normes italienne UNI 3545, allemande DIN 17221 et française NFA
35-571 qui sont indiqués dans la table page 13.
DOMAINE D'APPLICATION
Le domaine d'application est celui de la fabrication de ressorts de types divers (ressorts
à lames plates, paraboliques, barres de torsion, ressorts à volute, en hélice, pinces
élastiques, etc.) qui sont destinés au secteur automobile, aux transports lourds et aux
chemins de fer. En outre, ces aciers sont employés dans les composants de machines
agricoles et, en général, partout où l'indéformabilité, la résistance à l'usure et
à l'abrasion sont des caractéristiques importantes.
CONDITIONS D'EMPLOI
L'acier à ressorts peut être assimilé à l'acier de bonification dont il se distingue
parce que son application particulière exige un revenu nettement inférieur au revenu
ordinaire (450° environ au lieu de 600°) afin d'obtenir des charges de limite
d'élasticité élevées aussi bien en valeur absolue que par rapport à la résistance à
la traction (rapport Rs/R élevé).
Pour cette raison, même s'ils peuvent parfois être employés nature ou recuits adoucis,
la condition correcte d'emploi à préférer pour assurer une résistance maximale à
l'usure et pour tirer parti de la rigidité élevée du matériau est l'état trempé et
revenu; en effet, c'est grâce à la structure de revenu de la martensite qui s'obtient
par la trempe et le revenu que l'on obtient le meilleur ensemble de caractéristiques, et
non pas par la structure perlitique ou par des structures mixtes.
TYPES D'ACIERS A RESSORTS - CARACTERISTIQUES
Le matériau idéal pour la fabrication ou de produits analogues doit subir une
déformation élastique en présence d'une charge sans présenter aucune déformation
plastique, et posséder une résistance élevée à la fatigue puisque les ressorts sont
des objets mécaniques subissant des cycles répétés de sollicitation. Le module
élastique doit donc être faible de façon à ce que le matériau se déforme
sensiblement même en présence de contraintes modestes, la limite élastique doit être
élevée pour supporter des sollicitations même fortes et la ténacité à l'état
trempé et revenu doit être excellente.
Selon la taille de l'élément à fabriquer et à la sévérité des conditions d'emploi
on passe d'un acier au silicium seulement à un acier à basse teneur en carbone, puis
moyenne, puis haute, pour arriver à l'acier avec chrome ajouté et enfin à l'acier au
chrome vanadium et au Si-Cr-Ni.
Ce qui importe réellement, ce ne sont pas tant les valeurs absolues des différentes
caractéristiques mécaniques, mais surtout de s'assurer que ces valeurs sont celles qui
correspondent, selon l'analyse chimique, à un acier de niveau de qualité satisfaisant;
c'est là qu'intervient dans toute sa force l'influence des matières premières et des
processus de fabrication.
Cela dit, pour pouvoir satisfaire la plupart des exigences courantes, il sera suffisant de
choisir un acier approprié de façon à garantir les charges d'élasticité souhaitées.
Au fur et à mesure qu'augmentent le nombre et les teneurs en éléments d'alliage, on a
une augmentation de la pénétration de trempe.
Le choix du type d'acier a pour objectif d'obtenir la meilleure résistance à la fatigue,
caractéristique qui est bonne dans toute cette gamme d'aciers. En effet, la résistance
à la fatigue indique la capacité du matériau de s'opposer au phénomène d'abaissement
de la résistance mécanique par rapport à sa valeur d'origine après avoir subi un cycle
de contraintes d'intensité variable dans le temps.
La résistance à la rupture fragile, c'est à dire la ténacité, n'est pas une
caractéristique recherchée dans ces types d'acier; c'est la raison pour laquelle le
paramètre de la résilience n'est pas normalisé, de même que la striction.
En ce qui concerne la ténacité, il convient de souligner qu'en présence des mêmes
éléments d'alliage, le résilience diminue lorsqu'augmente la teneur en carbone alors
qu'elle reste pratiquement invariable si on augmente les autres éléments en maintenant
le niveau de carbone constant.
RECUIT
L'acier à ressorts est fourni normalement à l'état naturel de laminage. Sur demande,
des traitements de recuit peuvent être réalisés pour améliorer l'usinabilité à
froid.
CONCLUSIONS
Les aciers à ressorts sont très indiqués pour tous les emplois dans lesquels
l'élasticité, la résistance aux chocs, à l'abrasion et à l'usure sont des facteurs
importants.
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