L'acier à outils A2 est employé pour fabriquer des outils manuels et électriques, ainsi que les matrices servant à produire des outils et des pièces mécaniques. L'une de ses applications domestiques les plus courantes concerne les cisailles d'extérieur et les outils de taille. Avant d'être façonné en outils ou en lames, l'acier A2 subit un traitement thermique suivi d'un refroidissement rapide. Les quatre principaux procédés de traitement thermique appliqués à cet acier sont le recuit, la relaxation des contraintes, la trempe et le revenu. La plupart des outils passent par ces quatre étapes avant d'être considérés comme prêts à la vente et à l'utilisation.
1. Le recuit
Le recuit facilite la découpe et la mise en forme du métal. L'acier à outils A2 est recuit en protégeant le matériau et en le chauffant de manière uniforme jusqu'à une température comprise entre 1550 et 1600 °F (environ 840 à 870 °C).
La protection de l'acier s'effectue soit en le plaçant dans un conteneur rempli de matériau d'emballage neutre, soit en utilisant un four à température contrôlée. Le refroidissement doit ensuite se faire dans un four dédié, à raison de 20 °F par heure (environ 11 °C), jusqu'à atteindre 1200 °F (environ 650 °C), moment où le four devient noir. L'acier est alors refroidi à l'air libre jusqu'à température ambiante. Ce procédé est généralement appliqué aux tôles d'acier avant leur transformation en outils.
2. La relaxation des contraintes
La relaxation des contraintes, aussi appelée détensionnement, est réalisée après l'ébauche de l'acier, c'est-à-dire après sa découpe grossière en forme d'outil, et avant la trempe. Elle vise à corriger les contraintes internes susceptibles d'apparaître durant l'usinage, afin que l'outil durcisse de façon homogène et solide.
Les spécifications préconisent de chauffer la pièce ébauchée à 1200 °F (environ 650 °C) pendant une heure minimum. L'acier est ensuite refroidi lentement, au moins jusqu'à 930 °F (environ 500 °C), après quoi un refroidissement plus rapide est possible. À ce stade, l'outil peut être usiné avec plus de précision avant l'étape de trempe.
3. La trempe
La trempe, effectuée après la relaxation des contraintes, doit se dérouler en deux étapes distinctes :
- Préchauffage : montée progressive à une température comprise entre 1200 et 1380 °F (environ 650 à 750 °C).
- Austénitisation : chauffage entre 1720 et 1760 °F (environ 940 à 960 °C).
L'austénitisation provoque une modification de la structure cristalline de l'acier, entraînant la formation d'austénite, un alliage à base de carbone qui constitue également la base de l'acier inoxydable. Cette température est maintenue pendant 20 minutes, augmentées de 5 minutes par pouce d'épaisseur, avant que la pièce ne soit trempée à l'air ou soumise à un refroidissement rapide par air comprimé.
4. Le revenu
Le revenu constitue le dernier procédé de durcissement, réalisé une fois l'outil entièrement façonné. La température appropriée dépend du niveau de dureté recherché :
- 400 °F (environ 205 °C) : privilégie la dureté et la résistance mécanique face aux forces.
- 700 °F (environ 370 °C) : privilégie la ténacité lorsque la résistance aux chocs importe davantage que la dureté maximale.
En respectant rigoureusement ces spécifications, les fabricants garantissent des outils en acier A2 offrant un excellent compromis entre dureté, robustesse et longévité.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/remodeling-tools-equipment/1007126552.html