ÉTUDE DE L’USINABILITÉ DE L’ACIER AISI H11 A L’ÉTAT TRAITÉ PAR LE CBN7020

Abstract

Ce travail consiste à évaluer les performances des matériaux de coupe suivants : les céramiques mixtes CC650, les carbures métalliques revêtus GC4015 et les nitrures de bore cubique (CBN7020 et CBN7050), en tournage dur à sec de l’acier AISI H11 traité à 50HRC. Cet acier est destiné pour travail à chaud, exempt de tungstène sur base CrMoV, insensible aux changements de température et ayant une résistance à l’usure élevée. Il est employé pour la fabrication des matrices, des coquilles, des moules et inserts de coulée sous pression fortement sollicités avec durée de vie élevée. Les résultats montrent que le domaine du tournage dur concerne l’usinage des aciers traités dont la dureté est supérieure à 40HRC. Il est souligné que l’effort de pénétration est la composante la plus grande. Il est plus sensible à la variation de la dureté de la pièce usinée et à l'évolution de l'usure des outils de coupe. La rugosité est principalement influencée par l’avance et la vitesse de coupe. Cependant, elle est insensible à la variation de la profondeur de passe. En revanche, cette dernière (ap) exprime l’influence maximale sur les efforts de coupe. Les résultats de l’évolution des efforts de coupe et la dégradation de la qualité de la surface de la pièce, sous l’effet de l’usure de ces quatre matériaux à outil. Ensuite l’étude sera focalisée sur l’usure de l’outil CBN7020. A cet effet, nous présentons les différentes modes d’usure de l’outil CBN7020 en fonction du temps d’usinage et cela pour différentes conditions de coupe. Après, nous présentons une exploitation des résultats de l’usure en termes de la durée de vie et de productivité. La dernière partie du travail est réservée à la modélisation de la rugosité, l’effort de coupe et l’usure en dépouille en utilisant la méthodologie de surface de réponse (MSR). Les modèles quadratiques de MSR associés à la technique d'optimisation de réponses multiples sont utilisés pour trouver les valeurs optimales des paramètres de coupe par rapport aux objectifs de minimisation des valeurs des efforts de coupe, des critères de la rugosité et de l’usure de l’outil CBN7020.