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Acier Hardox

Hardox 500 plate

Novelty Structures fournit des fabrications en acier Hardox de haute qualité pour

des solutions anti-usure supérieures pour des applications exigeantes

Qu’est-ce que l’acier Hardox ?

L’acier Hardox est une marque de premier plan dans les aciers résistants à l’usure, produite par l’entreprise suédoise SSAB. Grâce à sa qualité exceptionnelle et à sa domination sur le marché, Hardox est devenu un terme générique pour désigner les plaques anti-usure dans le monde entier.

L’acier Hardox offre des performances élevées dans les applications agressives et les environnements fortement abrasifs, ce qui en fait un matériau idéal pour des usages que d’autres nuances d’acier ne peuvent tout simplement pas assurer. Cela est dû à sa surface extrêmement dure et à sa grande ténacité résultant de sa composition.

Construction et travaux terrestres
- Revêtements de godets et lames pour excavateurs et chargeurs<br>- Bennes de camions articulés ou tombereaux<br>- Pièces de concasseurs telles que mâchoires et marteaux<br><br><br>
Extraction minière et carrières
- Goulottes et trémies pour la manutention des matériaux<br>- Cribles et alimentateurs<br>- Composants pour foreuses<br>
Agriculture
- Socs de charrue et herses<br>- Remorques pour charges abrasives<br>- Lames de coupe pour la récolte</p>
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Recyclage
- Lames et marteaux de broyeurs<br>- Conteneurs de recyclage<br>- Revêtements de convoyeurs</p>
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Transport
- Remorques basculantes pour charges plus élevées<br>- Conteneurs de transport résistants à l’abrasion<br>- Revêtements de wagons ferroviaires</p>
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Fabrication
- Outils de presse tels que matrices et poinçons<br>- Revêtements pour mélangeurs industriels<br>- Tuyaux et coudes pour systèmes de boues</p>
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Fraisage Hardox

Avantages du Hardox

  • Durabilité : L’acier Hardox présente une dureté et une ténacité exceptionnelles, supportant des pressions extrêmes dans des environnements industriels lourds. Grâce à sa durabilité, il surpasse l’acier au carbone en absorption d’impact et en résistance à l’usure et à l’abrasion sans déformation permanente.

  • Précision : L’acier Hardox conserve sa forme même après exposition à des environnements difficiles. Il offre des performances prévisibles et fiables tout en permettant des tolérances très strictes en termes d’épaisseur et de planéité.

  • Fabrication : La tôle d’usure Hardox possède une nature de fabrication métallique légèrement différente. Le perçage, le fraisage, le taraudage, le tournage et l’usinage sont effectués avec des outils en acier rapide. Ses propriétés uniformes, ses tolérances d’épaisseur serrées et sa surface lisse rendent la tôle d’usure Hardox idéale pour le pliage libre et le roulage. Elle offre également une excellente soudabilité avec tout acier soudable. Sa planéité et ses faibles tolérances d’épaisseur facilitent le soudage automatique et réduisent le temps d’ajustage et de pointage.

  • Longévité : L’acier Hardox est un matériau plus coûteux que l’acier au carbone, mais en tenant compte de sa longévité, il devient bien plus rentable que l’acier doux.

  • Rapport résistance/poids : L’acier Hardox offre un rapport résistance/poids très élevé, essentiel dans les applications où le poids du matériau influence fortement la rentabilité du produit final. La tôle Hardox réduit le poids et prolonge la durée de vie des structures métalliques par rapport à l’acier doux.

  • Polyvalence : La variété des dimensions rend la tôle d’usure Hardox adaptée à une large gamme de conceptions et de produits. Les qualités exceptionnelles des tôles Hardox plates sont également disponibles sous forme de tubes et de barres rondes.

  • Identification : Tous les produits Hardox sont clairement identifiés. Un numéro d’identification unique est estampillé sur les plaques et tôles pour assurer la traçabilité. D’autres informations telles que les dimensions, le numéro de série et le numéro de coulée sont imprimées avant la livraison. Connaître l’identité unique du produit facilite considérablement le travail en atelier et le contrôle qualité.

Qu’est-ce qui rend Hardox idéal ?

Pour les applications d’usure sensibles au coût et orientées performance, Hardox est l’option idéale pour les fabricants.

L’acier Hardox est fréquemment utilisé dans la fabrication d’ouvrages d’ingénierie industrielle , les structures de manutention de matériaux en vrac et les trémies et goulottes .

Bien qu’il soit principalement conçu comme une tôle d’usure, la combinaison unique de dureté et de ténacité lui permet de fonctionner comme pièce porteuse dans des applications telles que les godets, les bennes et les conteneurs.

Avec l’acier Hardox, il est possible de concevoir des structures à la fois résistantes à l’usure, robustes et légères.

Fabrication et usinage de l’acier Hardox

Fabrication des pièces en Hardox ?

  • Découpe

Les nuances d’acier Hardox conviennent à toutes les méthodes de découpe thermique, notamment la découpe oxy-acétylénique, la découpe plasma et la découpe laser. Pour certaines nuances, un préchauffage ou un post-chauffage peut être nécessaire afin d’éviter les fissures après découpe. De plus, pour limiter le ramollissement, la découpe sous eau est recommandée.

  • Pliage

Le pliage des tôles et plaques en acier à haute résistance est rarement difficile, mais certains paramètres doivent être pris en compte.

  • Soudage

Pour un soudage de haute qualité, nettoyez la zone à souder pour éliminer poussière, huile, corrosion ou autres impuretés avant l’opération. En plus d’une bonne hygiène de soudage, veillez particulièrement aux aspects suivants :

  • Préchauffage

Il est essentiel de respecter la température minimale de préchauffage recommandée ainsi que la procédure pour obtenir et mesurer la température autour du joint afin d’éviter les fissures dues à l’hydrogène.

  • Apport thermique

Les différents procédés de soudage ont des rendements thermiques variables. Un apport thermique excessif augmente la largeur de la zone affectée thermiquement, ce qui détériore les propriétés mécaniques et la résistance à l’usure. Un faible apport thermique présente de nombreux avantages.

  • Séquence de soudage

Avant le pointage, il est essentiel de maintenir un jeu de racine ne dépassant pas 3 mm. Un écartement uniforme le long du joint est souhaitable. De plus, il est recommandé d’éviter les amorces et arrêts de soudure dans les zones fortement sollicitées.

  • Consommables de soudage

Les consommables non alliés et faiblement alliés avec une limite d’élasticité maximale de 500 MPa sont généralement recommandés pour l’acier Hardox. Les consommables faiblement alliés augmentent la dureté de la pièce, ce qui peut réduire le taux d’usure du métal d’apport.

Pliage Hardox

Pliage de l’Hardox

  • Vérifiez le sens de laminage de la tôle. Si possible, orientez-le perpendiculairement à la ligne de pliage. Cela permet souvent de réaliser un pli plus serré.

  • Vérifiez la qualité de surface de la tôle. Des irrégularités ou des impuretés peuvent réduire la capacité de pliage et provoquer des fissures.

  • Meulez les bords découpés thermiquement ou cisaillés.

  • Les outils de pliage doivent être plus durs que la pièce à travailler pour garantir leur longévité.

  • Évitez de replier pour corriger l’angle. Replier au même endroit réduit fortement la capacité de pliage.

  • Il est impossible de prédire précisément le retour élastique d’un matériau lors du pliage, car cela dépend de nombreux facteurs. C’est pourquoi des essais préliminaires sont recommandés.

  • Les fortes forces appliquées aux aciers à haute résistance peuvent provoquer des fissures en surface ; il est donc essentiel de garantir un rayon de pliage suffisamment grand en fonction de l’épaisseur de la pièce.

Comparaison des nuances Hardox

Défis de la fabrication Hardox

  • Découpe thermique : La découpe plasma et laser peut générer une zone affectée thermiquement (ZAT), réduisant potentiellement la dureté le long des bords découpés.
  • Sensibilité aux fissures : Hardox est sensible aux fissures à froid si des techniques de soudage inappropriées sont utilisées. Un préchauffage peut être nécessaire pour les plaques épaisses (plus de 20 mm) ou les soudures fortement contraintes.
  • Gestion de l’apport thermique : Un apport thermique excessif peut ramollir le matériau et diminuer sa résistance à l’usure.

 

  • Retour élastique : En raison de sa haute résistance, Hardox présente un important retour élastique, nécessitant des ajustements pour atteindre l’angle souhaité.
  • Risque de fissuration : Si le rayon de pliage minimum recommandé n’est pas respecté, des fissures peuvent se produire le long de la ligne de pliage.
  • Usure des outils : Les outils de formage utilisés pour Hardox s’usent plus rapidement qu’avec l’acier standard, augmentant les coûts de maintenance et d’outillage.

 

  • Usure des outils : La dureté de Hardox accélère l’usure des outils de coupe, nécessitant des remplacements fréquents ou l’utilisation d’outils carbure ou revêtus.

 

Comparaison des nuances Hardox   

Soudage de l’Hardox

  • Préchauffage

Le préchauffage aide à prévenir les fissures dues à l’hydrogène et améliore la soudabilité. Aucun préchauffage n’est nécessaire pour Hardox 400/450 (jusqu’à 20 mm d’épaisseur) dans des conditions normales. Le préchauffage devient essentiel dans certaines situations, notamment pour Hardox 500 et les nuances supérieures, pour les plaques de plus de 20 mm, ou en cas de travail dans un environnement froid ou humide. La température de préchauffage recommandée se situe entre 150 et 200°C (300–400°F), selon la nuance et l’épaisseur de l’acier.

  • Matériaux d’apport

Il est recommandé d’utiliser des consommables de soudage non alliés ou faiblement alliés avec une limite d’élasticité maximale de 500 MPa, tandis que des consommables à plus haute résistance (jusqu’à 900 MPa) conviennent au Hardox 400 et 450 pour des épaisseurs de 0,7 à 6,0 mm. Les consommables faiblement alliés augmentent la dureté du métal fondu, réduisant ainsi l’usure, et des consommables de rechargement dur peuvent être appliqués sur la passe de finition pour une meilleure résistance à l’abrasion. Pour garantir une qualité de soudure optimale, la teneur en hydrogène dans le métal fondu ne doit pas dépasser 5 ml/100 g, ce qui peut être atteint grâce à l’utilisation de fil plein en soudage MAG/GMA ou TIG/GTA. Un stockage correct des consommables, conformément aux instructions du fabricant, permet de maintenir ces normes.

  • Soudage sur le primaire Hardox

Les plaques d’usure Hardox peuvent être soudées directement sur leur primaire à faible teneur en zinc, qui peut également être brossé ou meulé autour du joint si nécessaire. Retirer le primaire avant soudage réduit la porosité et améliore le soudage en position difficile. Si le primaire reste en place, une légère augmentation de la porosité de surface et sous-surface peut se produire. L’utilisation du procédé FCAW avec flux basique permet de minimiser la porosité. Une ventilation adéquate est essentielle pour réduire les risques sanitaires et environnementaux liés au primaire lors du soudage.

Défis de la fabrication Hardox
Températures de préchauffage Hardox
Nuance Hardox Température de préchauffage
Hardox® HiTemp 300°C (572°F)
Hardox® HiTuf 300°C (572°F)
Hardox® HiAce 225°C (437°F)
Hardox® 400 225°C (437°F)
Hardox® 450 225°C (437°F)
Hardox® 500 225°C (437°F)
Hardox® 500 Tuf 225°C (437°F)
Hardox® 550 225°C (437°F)
Hardox® 600 225°C (437°F)
Hardox® Extreme 100°C (212°F)

Usinage de l’Hardox

L’usinage des plaques d’usure Hardox nécessite des outils carbure de haute qualité et des paramètres précis, avec de faibles vitesses de coupe et des avances élevées afin de minimiser la chaleur et l’usure des outils. L’utilisation de techniques telles que le perçage par à-coups, le fraisage en avalant, ou encore l’emploi de plaquettes en céramique ou CBN permet de mieux contrôler les efforts de coupe et d’améliorer l’état de surface.

  • Perçage

Pour le perçage des plaques Hardox, les forets HSS ne doivent être utilisés qu’en conditions machines instables et conviennent uniquement aux matériaux jusqu’à 500 Brinell.

En conditions stables, il est préférable d’utiliser des forets en carbure monobloc, des forets à tête interchangeable ou des forets à plaquettes indexables. Pour réduire les vibrations et prolonger la durée de vie du foret, il faut minimiser la distance avec la colonne, éviter les forets trop longs, brider solidement la pièce, utiliser une table rigide, appliquer un liquide de coupe à 8–12 %, et réduire momentanément l’avance juste avant la sortie du foret pour éviter l’ébrèchement de la pointe.

Données de perçage Hardox
Paramètres de perçage des nuances Hardox
Nuance d’acier Vitesse de coupe (Vc), m/min Avance par tour (fn), mm/tour
Ø 10 mm Ø 15 mm Ø 20 mm Ø 25 mm Ø 30 mm
Hardox HiTemp 7 – 9 0.11 0.16 0.23 0.29 0.35
Hardox HiAce 5 – 7 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
Hardox HiTuf 10 – 12 0.1 0.16 0.23 0.29 0.35
Hardox 400 7 – 9 0.11 0.16 0.23 0.29 0.35
Hardox 450 5 – 7 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
Hardox 500 3 – 5 0.08 0.12 0.16 0.2 0.24
Hardox 500 Tuf 3 – 5 0.08 0.12 0.16 0.2 0.2
  • Taraudage et fraisage de filets

Pour tarauder des matériaux jusqu’à 500 Brinell, il est recommandé d’utiliser des tarauds à quatre goujures conçus pour supporter un couple élevé. Si le diamètre n’est pas critique, percer le trou 3 % plus grand que la norme peut prolonger la durée de vie du taraud.

 

Vitesses de taraudage pour les nuances Hardox
Nuance d’acier Vitesse de coupe (Vc), m/min Taille de – à
Hardox HiTemp 4 – 8 M6 – M30
Hardox HiAce 1 – 3 M8 – M30
Hardox HiTuf 6 – 10 M6 – M30
Hardox 400 4 – 8 M6 – M30
Hardox 450 1 – 5 M6 – M30
Hardox 500 1 – 3 M8 – M30
Hardox 500 Tuf 1 – 3 M8 – M30

 

Pour le fraisage de filets, une machine CNC est nécessaire.

 

Vitesses de fraisage de filets pour les nuances Hardox
Nuance d’acier Vitesse de coupe (Vc), m/min Avance par dent (fz), mm/dent
Hardox HiTemp 60 – 80 0.02 – 0.05
Hardox HiAce 40 – 60 0.02 – 0.04
Hardox HiTuf 70 – 100 0.03 – 0.06
Hardox 400 60 – 80 0.02 – 0.05
Hardox 450 50 – 70 0.02 – 0.05
Hardox 500 40 – 60 0.02 – 0.05
Hardox 500 Tuf 40 – 60 0.02 – 0.05
Hardox 550 35 – 55 0.02 – 0.04
Hardox 600 30 – 40 0.01 – 0.03
Hardox Extreme 25 – 35 0.01 – 0.03
  • Fraisage

Pour obtenir un copeau plus épais, la fraise doit être décalée du centre. Couper sur l’axe central de la fraise peut provoquer des vibrations. Un bridage correct est également essentiel pour éviter les vibrations. Si des plaquettes sont utilisées, le fraisage à sec est recommandé.

Paramètres de fraisage en bout Hardox
Nuance d’acier Vitesse de coupe (Vc), m/min Avance par dent (fz), mm/dent
Min Max
Hardox HiTemp 120 – 160 0.1 0.25
Hardox HiAce 100 – 140 * 0.10 * 0.25
Hardox HiTuf 140 – 180 0.1 0.25
Hardox 400 120 – 160 0.1 0.25
Hardox 450 110 – 150 0.1 0.25
Hardox 500 100 – 140 0.1 0.25
Hardox 500 Tuf 100 – 140 0.1 0.25
Hardox 550 70 – 90 0.1 0.2
Hardox 600 50 – 70 0.1 0.2
Hardox Extreme 30 – 50 0.1 0.2
  • Tournage

L’utilisation d’un fluide de coupe est fortement recommandée pour le tournage des barres Hardox. Pour les pièces de grande taille, une nuance de carbure plus tenace est nécessaire. Pour des avances plus élevées, il convient de réduire la vitesse de coupe.

Paramètres de tournage recommandés pour les barres Hardox
Données de coupe
Tournage		 Carbure métallisé
Ébauche Finition
Vitesse de coupe, Vc (m/min) 70 – 90 70 – 130
Avance par tour, fn (mm/tour) 0.2 – 0.6 0.05 – 0.3
Profondeur de coupe, ap (mm) 2 – 4 0.5 – 2
Nuances adaptées P20 – P35*
K20 – K30* / K01 – K20*

Comment pouvons‑nous vous aider ?

L’acier Hardox est indispensable à de nombreuses applications et leur succès dépend d’une sélection rigoureuse des entrepreneurs.

Novelty Structures se distingue comme un partenaire fiable, offrant des fabrications en acier Hardox et une production de pièces de haute qualité, adaptées aux besoins industriels les plus exigeants.

Contactez notre équipe pour discuter plus en détail de vos besoins.

FAQ

Qu’est-ce qui rend l’acier Hardox unique ?2024-12-25T00:52:11+00:00

L’acier Hardox combine dureté, ténacité et flexibilité, ce qui le rend idéal pour les applications intensives. Il résiste à l’usure, encaisse les chocs sans se fissurer et peut être usiné, coupé ou soudé comme l’acier ordinaire.

Comment choisir la bonne nuance d’acier Hardox ?2024-12-25T00:52:45+00:00

Le choix de la nuance dépend de votre application spécifique :

  • Pour la résistance générale à l’usure, choisissez Hardox 400 ou 450.
  • Pour les conditions d’usure extrême, optez pour Hardox 500 ou 600.
  • Pour les composants structurels soumis à de forts impacts, Hardox HiTuf est idéal.
Quelles épaisseurs sont disponibles pour l’acier Hardox ?2024-12-25T00:53:19+00:00

L’acier Hardox est disponible dans une large gamme d’épaisseurs, de 2 mm (pour les applications légères) à plus de 100 mm (pour les utilisations intensives).

Comment l’acier Hardox se compare-t-il à l’acier standard ?2024-12-25T00:53:54+00:00

L’acier Hardox offre une dureté, une ténacité et une résistance à l’usure supérieures à celles de l’acier standard. Cela se traduit par une durée de vie plus longue, une maintenance réduite et de meilleures performances dans des conditions difficiles.

L’acier Hardox peut-il être personnalisé pour des projets spécifiques ?2024-12-25T00:54:43+00:00

Oui ! L’acier Hardox peut être personnalisé par la découpe, l’usinage et le traitement pour répondre à vos exigences uniques.

Quel est le délai de livraison pour l’acier Hardox ?2024-12-25T00:55:15+00:00

Le délai de livraison dépend de la nuance, de l’épaisseur et des dimensions.

Pourquoi devrais-je choisir l’acier Hardox plutôt que d’autres aciers résistants à l’usure ?2024-12-25T00:55:58+00:00

L’acier Hardox se distingue par sa qualité constante, sa durabilité prouvée et sa polyvalence.

Comment l’acier Hardox est-il fabriqué ?2024-12-25T00:56:43+00:00

L’acier Hardox est produit par un processus de laminage contrôlé, qui donne lieu à une microstructure à grain fin. Cette microstructure contribue à sa résistance à l’usure et à sa ténacité exceptionnelles.

L’acier Hardox fonctionne-t-il dans les climats froids ?2024-12-25T00:57:19+00:00

Oui, l’acier Hardox conserve sa ténacité et sa résistance aux chocs même à très basse température, ce qui le rend adapté aux environnements froids comme les opérations minières dans l’Arctique.

Puis-je utiliser des outils standard pour transformer l’acier Hardox ?2024-12-25T00:57:52+00:00

Des outils à haute résistance sont recommandés :

  • Perçage et Fraisage : Utilisez des outils à pointe en carbure ou en cobalt.
  • Découpe : Les méthodes au plasma, au laser ou à l’oxy-combustible sont les plus efficaces.
  • Formage : Nécessite un équipement approprié et le respect des directives de pliage pour des résultats optimaux.
L’acier Hardox est-il résistant à la corrosion ?2024-12-25T00:58:21+00:00

Bien que l’acier Hardox soit principalement conçu pour la résistance à l’usure, il peut être traité avec des revêtements protecteurs pour améliorer sa résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements à forte humidité ou chimiques.

Fabrication d’acier Hardox – pliage

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Acier Hardox

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