Acier à outils DIN 1.2311

Guide complet sur l'acier à outils DIN 1.2311

L'acier à outils DIN 1.2311 est un acier à faible alliage largement utilisé, connu pour son excellente usinabilité, sa bonne résistance à l'usure et sa dureté constante sur de grandes sections. Ce guide décrit ses propriétés, son traitement et ses applications pour aider les ingénieurs et les fabricants à prendre des décisions éclairées.

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1. Introduction à la norme DIN 1.2311

• Définition:
  DIN 1.2311 est un acier à outils faiblement allié pré-durci avec une usinabilité supérieure, une résistance modérée et une excellente aptitude au polissage. Il est couramment utilisé pour les moules, les matrices et autres composants d'outillage.
• Utilisations courantes:
  Principalement utilisé dans moules d'injection plastique, matrices de moulage sous pression, et divers composants de fabrication de moules où la stabilité dimensionnelle et la durabilité sont essentielles.
• Niveaux équivalents:
  • AISI P20 (USA)
  • 40CrMnMo7 (Allemagne)
  • AFNOR 40CMD8 (France)

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2. Composition chimique

La composition chimique de la norme DIN 1.2311 garantit sa solidité, sa résistance à l'usure et sa durabilité :

Élément	Pourcentage (%)
Carbone (C)	0,35 – 0,45
Silicium (Si)	0,20 – 0,40
Manganèse (Mn)	1h30 – 1h60
Phosphore (P)	≤ 0,03
Soufre (S)	≤ 0,03
Chrome (Cr)	1,80 – 2,10
Molybdène (Mo)	0,15 – 0,25

Cette composition équilibrée confère au matériau son usinabilité, sa polissabilité et sa ténacité.

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3. Propriétés physiques

La norme DIN 1.2311 présente les caractéristiques physiques suivantes :

• Densité: Environ 7,84 g/cm³
• Coefficient de dilatation thermique:
  • 12,7 × 10⁻⁶ m/m·K à 20–100 °C
• Conductivité thermique:
  • 32 W/m·K à 23°C

Ces propriétés le rendent adapté aux moules et matrices nécessitant une stabilité sous contraintes thermiques et mécaniques.

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4. Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques de la norme DIN 1.2311 à l'état pré-durci sont les suivantes :

Biens	Valeurs métriques
Dureté (Brinell)	~300 HB
Dureté (Rockwell C)	~30 HRC
Résistance à la traction (ultime)	965 – 1100 MPa
Limite d'élasticité	827 – 910 MPa
Allongement à la rupture	~20%
Impact Charpy (encoche en V)	20 – 25 J

Cette combinaison de propriétés assure la robustesse et la résistance à l’usure tout en permettant un usinage efficace.

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5. Traitement thermique

La norme DIN 1.2311 est fournie dans un état pré-durci, mais un traitement thermique supplémentaire peut améliorer ses propriétés pour des applications spécifiques.

• Recuit:
  • Température: 710–740°C
  • Refroidissement: Refroidissement du four pour assurer un ramollissement uniforme.
  • Dureté maximale: 235 HB
• Durcissement:
  • Température: 850–880°C
  • Milieu de trempe:Bain d'huile ou de sel pour un refroidissement rapide.
  • Dureté après trempe:Jusqu'à 52 HRC
• Trempe:
  • Rectifier immédiatement après la trempe pour éviter l'accumulation de contraintes.
  • Températures de revenu et dureté correspondante:
    • 100°C : 52 HRC
    • 200°C : 50 HRC
    • Jusqu'à 600°C : La dureté diminue progressivement avec la température.

Ces procédés permettent à la norme DIN 1.2311 de répondre à des exigences spécifiques de dureté et de ténacité dans des applications exigeantes.

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6. Applications

La norme DIN 1.2311 est largement utilisée dans l'industrie de la fabrication de moules et d'outillage en raison de ses propriétés favorables :

• Moules d'injection plastique:Convient à la production de composants en plastique de haute précision et de grande quantité.
• Matrices de moulage sous pression:Idéal pour zinc et aluminium coulée en raison de sa ténacité et de sa résistance à l'usure.
• Porte-matrices et supports:Assure la stabilité et la dureté uniforme des structures de support.
• Composants structurels dans la fabrication de moules: Assure la stabilité dimensionnelle et la résistance à l'usure des moules.
• Blocs à chaussures et moules de moulage sous pression:Convient aux moules exposés à des pressions élevées pendant la coulée.

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7. Formulaires de fourniture

La norme DIN 1.2311 est disponible sous différentes formes pour répondre aux différents besoins de fabrication :

• Barres rondes: Le diamètre varie de 6 mm à 1000 mm
• Barres carrées
• Plaques et feuilles: L'épaisseur varie de 20 mm à 400 mm
• Barres plates et blocs

Sa disponibilité en plusieurs tailles garantit une polyvalence dans les applications de moulage et d'outillage.

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8. Conclusion

L'acier à outils DIN 1.2311 est un matériau de base dans la fabrication de moules, offrant un équilibre entre usinabilité, polissabilité et résistance à l'usure. Son état pré-durci élimine le besoin de traitement thermique intensif, réduisant ainsi le temps et les coûts de production.

Qu'il soit utilisé pour les moules d'injection plastique, les matrices de moulage sous pression ou les composants de moules structurels, la norme DIN 1.2311 offre des performances constantes et fiables. Ce guide met en évidence ses propriétés, ses techniques de traitement et ses applications pour aider les ingénieurs et les fabricants à sélectionner les matériaux les mieux adaptés à leurs projets.