Les matériaux utilisés dans la fabrication dematrices d'estampageLes matériaux utilisés pour la fabrication des matrices d'emboutissage comprennent l'acier, l'acier au carbure cémenté, le carbure, les alliages à base de zinc, les polymères, le bronze d'aluminium, les alliages à points de fusion élevés et bas, etc. L'acier est le matériau le plus couramment employé. Parmi les matériaux utilisés pour les parties actives des matrices, on trouve notamment : l'acier à outils au carbone, l'acier à outils faiblement allié, l'acier à outils à haute teneur en carbone et en chrome (élevé ou moyen), l'acier moyennement allié au carbone, l'acier rapide, l'acier à matrice métallique et le carbure, l'acier au carbure cémenté, etc.

1. Acier à outils faiblement allié

L'acier à outils faiblement allié est un acier à outils au carbone auquel on ajoute une quantité appropriée d'éléments d'alliage. Comparé à l'acier à outils au carbone, il présente une moindre tendance à la fissuration et à la déformation par trempe, une meilleure trempabilité et une résistance à l'usure accrue. Parmi les aciers faiblement alliés utilisés dans la fabrication de moules, on trouve notamment le CrWMn, le 9Mn2V, le 7CrSiMnMoV (code CH-1) et le 6CrNiSiMnMoV (code GD).

2. acier à outils au carbone

L'acier à outils au carbone T8A, T10A, etc., est largement utilisé dans le domaine des moules. Ses avantages résident dans sa bonne usinabilité et son faible coût. Cependant, sa trempabilité et sa dureté à froid sont faibles, il est sujet à la déformation lors du traitement thermique et sa capacité de charge est réduite.

3. Acier rapide

L'acier rapide possède la plus haute dureté, la meilleure résistance à l'usure et la plus grande résistance à la compression parmi les aciers à moules, ainsi qu'une capacité de charge élevée. Les aciers couramment utilisés pour les moules sont le W18Cr4V (code 8-4-1) et le W6Mo5Cr4V2 à faible teneur en tungstène (code 6-5-4-2, commercialisé sous la marque M2 aux États-Unis). Afin d'améliorer la ténacité, l'acier rapide à faible teneur en carbone et en vanadium 6W6Mo5Cr4V (code 6W6 ou M2 à faible teneur en carbone) a été développé. Les aciers rapides nécessitent également un reforgeage pour optimiser la répartition des carbures.

4. Aciers à outils à haute teneur en carbone et à teneur moyenne en chrome

Les aciers à outils à haute teneur en carbone et à teneur moyenne en chrome utilisés pour les moules sont notamment le Cr4W2MoV, le Cr6WV ​​et le Cr5MoV. Leur faible teneur en chrome limite la formation de carbures eutectiques, leur distribution est homogène et la déformation lors du traitement thermique est faible. Ils présentent une bonne trempabilité et une excellente stabilité dimensionnelle. Comparés aux aciers à haute teneur en carbone et à haute teneur en chrome, sujets à une ségrégation des carbures relativement importante, leurs performances sont supérieures.

5. Acier à outils à haute teneur en carbone et en chrome

Les aciers à outils à haute teneur en carbone et en chrome Cr12 et Cr12MoV, Cr12Mo1V1 (code D2), couramment utilisés, présentent une bonne trempabilité et une bonne aptitude à la traction.résistance à l'usureLe traitement thermique induit une très faible déformation, ce qui confère à cet acier à moules une haute résistance à l'usure et une capacité de charge comparable à celle des aciers rapides. Cependant, la ségrégation des carbures est importante et nécessite des opérations de refoulement répétées (refoulement axial, emboutissage radial) pour réduire l'hétérogénéité des carbures et améliorer les performances.

6. Carbure cémenté et carbure cémenté sur acier

La dureté et la résistance à l'usure du carbure cémenté sont supérieures à celles de tout autre acier à moules, mais sa résistance à la flexion et sa ténacité sont faibles. Le carbure cémenté utilisé pour les moules est composé de tungstène et de cobalt. Pour les moules soumis à de faibles contraintes d'impact et à des exigences élevées en matière de résistance à l'usure, un carbure cémenté à faible teneur en cobalt est suffisant. En revanche, pour les moules soumis à de fortes contraintes d'impact, un carbure à plus forte teneur en cobalt est nécessaire.