Acier 3Cr13 : Le guide complet

L'acier inoxydable martensitique 3Cr13 possède des propriétés métallurgiques intrinsèques. Ces propriétés décident de la catégorie de l'élément 3Cr13. Il faut comprendre la rétention des bords et le comportement à la corrosion d’un couteau. La rétention des bords décide de la durée de vie et de l'entretien tout au long de la durée de vie. Le comportement à la corrosion renseigne sur le milieu de coupe.

L'acier inoxydable martensitique s'applique à l'outil de coupe. Cela peut décider du sort de votre coûteuse machine de découpe. L’opération de découpe cesse en raison du manque de connaissances sur ce matériau. La compréhension métallurgique est donc la priorité. Les tuyaux sous pression en acier 3Cr13 à faible résistance peuvent tomber en panne. Si les paramètres d'application sont erronés. Les paramètres d'application proviennent toujours des propriétés des matériaux.

Qu'est-ce que l'acier 3Cr13 ?

Ce type d’acier inoxydable contient un excès de carbone. Il a une teneur élevée en carbone et une résistance de trois cents séries. La méthode la plus simple consiste à introduire du carbone dans l’acier inoxydable à faible teneur en carbone. Les principaux éléments d'alliage de cet acier inoxydable martensitique sont le carbone, le chrome et le nickel. Le carbone confère une résistance à la traction et à la déformation. Cette propriété forme la rétention des bords des couteaux. Le chrome est réputé pour conférer la stabilité des oxydes. Environ 13 % de chrome le rend résistant à la corrosion. Mais ce facteur sacrifie la résistance du matériau. Il présente une résistance à la corrosion et une résistance. Le nickel est présent en très faible pourcentage. Mais cela suffit pour former des propriétés résistantes.

Les éléments d’alliage mineurs remplissent la même fonction. Ils éliminent les impuretés de la matière en fusion. Le soufre en combinaison avec le manganèse augmente la usinabilité. Le sulfure de manganèse peut améliorer la ductilité. Enfin, le traitement thermique améliore la résistance à la terminaison. Il hérite de la résistance à la corrosion du chrome. Chiffre. Le n°1 montre le couteau 3Cr13.

Chiffre. N°1. Couteau 3Cr13.

Série d'acier Cr13 : 6cr13, 4cr13 et 3Cr13

Avantages et inconvénients de l'acier à lame 3Cr13

À quoi est équivalent l’acier inoxydable 3Cr13 ?

Le 3Cr13 (également connu sous le nom de 30Cr13) est un acier inoxydable économique couramment utilisé dans diverses applications en raison de son prix abordable et de ses performances décentes. Voici un tableau décrivant ses équivalents dans différentes normes internationales :

Acier 3Cr13 : composition, propriétés mécaniques et traitement thermique

Il possède les meilleures propriétés pour une application sur le terrain. La dureté et la résistance à la corrosion déterminent le produit exact. Une augmentation de la résistance peut diminuer la résistance à la corrosion. La résistance à l'usure est proportionnelle à la dureté du matériau.

Les paramètres chimiques et mécaniques déterminent le choix du matériau. Les deux paramètres renseignent sur le comportement du matériau. La composition chimique modifie la dureté et la résistance du matériau.

Dureté et résistance

Il a une dureté d’environ 55 HRC sur la surface du matériau. La résistance à la traction ultime du matériau est supérieure à 735 MPa. Le matériau se déforme à la contrainte de 540 MPa. Ces propriétés sont idéales pour les matériaux structurels présentant une résistance modérée à la corrosion. Dans l’acier inoxydable austénitique, la résistance ne peut dépasser 210 MPa. Même l'acier au carbone ordinaire ne peut pas avoir une limite d'élasticité supérieure à 250 MPa. Ce matériau a une résistance élevée de 540 MPa. La dureté augmente la rétention et la stabilité de la surface. Et la résistance à la corrosion vient des oxydes stables en surface. La dureté et la résistance proviennent d'une teneur élevée en carbone. Dans l’acier inoxydable austénitique, le pourcentage de carbone est inférieur à l’unité. Il ne peut donc pas former de renfort de phase martensitique.

Résistance à la corrosion

Il est utile dans les applications dans des environnements de corrosion modérée. Même il résiste à la corrosion atmosphérique et aqueuse. Il résiste à la corrosion dans des conditions de revenu durci. L'avantage de résistance et de ductilité est grand. Parce que chaque application nécessite de la force. Bien que la corrosion soit également importante pour la stabilité de la durée de vie. Mais sa solidité et sa résistance modérée à la corrosion le rendent excellent. Dans des conditions atmosphériques et aqueuses, cela fonctionne bien. Il peut résister aux attaques d’acide nitrique dilué. Parce que le chrome ne contient pas moins de 12 pour cent. Cette quantité est suffisante pour réaliser une couche d'oxyde de chrome. Et l’acide nitrique dilué ne peut pas briser cette couche.

Résistance à l'usure

L'acier inoxydable martensitique a une bonne résistance à l'usure. Il peut cisailler et couper des objets non métalliques. La résistance à l’usure vient de la solidité et de la dureté. La haute résistance résiste au processus de formation de fissures en surface. Il présente ainsi de bonnes propriétés en fatigue. Parce que la fatigue commence à la fissure superficielle. Les contraintes cycliques augmentent cette formation de fissures. Et il échoue avant la durée de vie prévue. Les matériaux nécessitent un entretien pour conserver une bonne résistance à l’usure. Mais une résistance élevée à l’usure garantit une longue durée de vie. La dureté élevée maintient son profil de surface. Une force élevée ne peut pas déformer le matériau. La résistance à la corrosion le rend stable pendant un certain temps.

Composition chimique de l'acier 3Cr13

La composition chimique est celle de l’acier inoxydable martensitique. Le pourcentage de carbone se situe au milieu. Le pourcentage élevé de carbone de cette série est de 1.20 pour cent. Et le faible pourcentage de carbone est de 0.15 pour cent. 3Cr13 se situe entre eux. Le pourcentage de chrome se situe également au milieu. Il possède ainsi les meilleures propriétés de la série des aciers inoxydables martensitiques. Le carbone lui confère la plus grande résistance. Il n’y a donc pas de sensibilisation à haute température. Sa température d'application est d'environ 400 degrés Celsius.

Tableau. N°1.Composition chimique du 3Cr13.

Propriétés mécaniques de l'acier 3Cr13

La force vient de la phase martensitique du 3Cr13. Le carbone aide à la formation de cette phase. Ainsi, la trempe et le revenu donnent un matériau à haute résistance. La ductilité provient du pourcentage de chrome. Le chrome contribue à la formation de phase ferritique dans le matériau. La phase ferritique permet un bon allongement et impacte l'énergie. La résistance donne une rétention des bords aux objets coupants. La rétention des bords rend les couteaux 3Cr13 stables pour une longue durée de vie. Et le chrome empêche la rouille de la surface. Le chrome crée un équilibre entre corrosion et ductilité. L'acier 3Cr13, un acier inoxydable courant à teneur moyenne en carbone, est assez usinable. Le processus innovant de China Tuofa est usinage de l'acier inoxydable.

Tableau. No.2.Propriétés mécaniques du 3Cr13.

Traitement thermique

La phase martensitique permet la trempe et le revenu du matériau. Le durcissement donne de la résistance au matériau 3Cr13. Les basses températures de revenu peuvent augmenter la résistance. Mais les basses températures de revenu peuvent endommager les propriétés de corrosion. Car le chrome est sensible à la formation de carbures. Une température de revenu de 600 °C convient donc. Le recuit peut améliorer la ductilité plusieurs fois. Mais cela ne supporte pas le stress lors de l'application. Le recuit peut diminuer la force de cisaillement des objets coupés. Il est donc inutile dans ces conditions.

Tableau. No.3.Traitement thermique du 3Cr13.

Le 3Cr13 est-il bon pour les couteaux ?

Un bon matériau de couteau est stable et solide. Le matériau stable ne se corrode pas avec le temps. Il ne perd pas son tranchant de surface. Il doit résister au phénomène de fatigue. Le matériau solide du couteau est résistant et ductilité. Parce que le matériau des couteaux doit couper les objets avec flexibilité. Il peut se plier après avoir heurté l'étagère de base. Ces propriétés sont la condition requise pour avoir un bon matériau de couteau.

L'acier inoxydable martensitique 3Cr13 possède ces propriétés. Il peut résister aux substances corrosives des articles de cuisine. Il ne développe pas de fissures superficielles. Cela fonctionne donc avec des cycles de fatigue. Il cède à une contrainte de 540 MPa. Cela peut couper des aliments. L'énergie d'impact de 24 joules le rend parfait pour la flexibilité. Il peut s'allonger jusqu'à douze pour cent avant la fracture. C'est donc un bon matériau pour les couteaux.

3Cr13 pour différents types de couteaux

Les couteaux sont classés en raison du mécanisme d'application. Sa forme diffère selon les objectifs. Le couteau d'extérieur nécessite moins d'espace pendant le transport. Le couteau d'intérieur a besoin d'une forme fixe.

Couteau à crête d'élan: Ce couteau nécessite une opération de coupe dans un environnement extérieur. Il doit résister à l’atmosphère humide et enfumée. Ce couteau permet d'effectuer des opérations de chasse. Il lui faut donc un matériau capable de supporter des contraintes supérieures aux conditions normales. Il peut supporter une collision avec une surface dure. L’acier inoxydable martensitique 3Cr13 peut supporter les atmosphères extérieures humides et enfumées. Il convient donc au matériau des couteaux Elk Ridge.

Couteau papillon: Ce matériau de couteau nécessite de la stabilité pour une feuille fine. Il nécessite une résistance à la corrosion en milieu fermé. Cet acier inoxydable peut fournir de la résistance aux matériaux fins. Il inhibe la formation d'oxydes dans un environnement fermé.

Couteau de chasse: Un couteau de chasse nécessite de la force pour couper les os. Cela nécessite une coupe nette avec une tôle épaisse. Il peut fournir une force supplémentaire avec un moment d’inertie élevé.

Couteau pliant et de poche: Il doit être pliable dans un environnement bondé. L'acier inoxydable martensitique 3Cr13 a une bonne résistance aux chocs pour ce travail. Il peut maintenir le bord pendant les opérations de pliage.

Couteau de cuisine: Le couteau de cuisine a besoin de rétention et de stabilité. L'acier inoxydable martensitique 3Cr13 a une rétention des bords. Il ne contamine pas les aliments de la cuisine. Il convient donc aux couteaux de cuisine.

Acier inoxydable 3Cr13 contre 440c

Le pourcentage de carbone est trois fois supérieur Acier inoxydable 440c. Ainsi, il a plus de résistance que l’acier inoxydable à 0.3 pour cent de carbone. Mais il perd sa résistance à la corrosion dans l’environnement. Le 440c ne peut pas supporter un environnement hautement corrosif. Chiffre. Le n°2 montre la corrosion du couteau 440c. 440c peut former le corps de roulement. Parce qu’il a besoin de solidité avec une résistance modérée à la corrosion. Le 440c est fragile en raison d’une moindre ductilité. Il ne peut donc pas offrir une bonne flexibilité dans les opérations de découpe. Une force de coupe élevée peut endommager la lame 440c. Une comparaison des propriétés est présentée dans le tableau. Numéro 4.

Chiffre. Corrosion n°2 dans un couteau 440c.

Tableau n°4. Acier inoxydable 3Cr13 contre 440c.

Applications de l'acier 3Cr13

• Couverts et couteaux de cuisine : la résistance à la corrosion et la stabilité du 3Cr13 le rendent adapté à la transformation des aliments, où il peut résister aux contraintes et aux coupes répétées sans contaminer les aliments.
• Tuyaux et raccords : la solidité et la résistance à la corrosion du 3Cr13 le rendent idéal pour les tuyaux et raccords transportant des liquides ou des gaz, même dans des environnements exigeants où la maintenance est difficile.
• Outils de coupe : la stabilité et la résistance du 3Cr13, associées à sa résistance à la corrosion, en font un bon choix pour les outils de coupe qui doivent rester propres et exempts de particules libres.

Conseils d'entretien et d'entretien pour l'acier inoxydable 3Cr13

Le 3Cr13 peut résister à une atmosphère corrosive. Mais il ne supporte pas les milieux acides. S'il subit un environnement acide pendant une longue période. Il peut alors perdre une surface tranchante. Chiffre. Le numéro 3 présente des défauts de bord. Il peut souffrir de cloques. Il a besoin d’entretien dans ce cas. Traitement de surface est la meilleure option pour ce problème. Le 3Cr13 n’a pas besoin d’entretien dans un environnement ordinaire.

Chiffre. N ° 3. Défauts de bord du couteau.

Conclusion

Le 3Cr13 est le matériau optimal pour couper des objets. Il peut résister à l’attaque de corrosion et au cycle de contrainte. Il nécessite moins d’entretien pour une application continue. L’acier au carbone ordinaire ne peut pas offrir à la fois résistance et résistance à la corrosion. Mais le 3Cr13 peut offrir les deux propriétés en même temps. Cela ne nécessite pas de processus coûteux. Le produit ordinaire a une longue durée de vie. C'est donc une bonne option pour les couteaux et les outils de coupe.

Questions fréquentes

3Cr13MoV contre acier 3Cr13

Le 3Cr13MoV est une version modifiée du 3Cr13 avec du molybdène et du vanadium ajoutés. Ces ajouts améliorent légèrement la dureté et la rétention des bords, mais augmentent également le coût.

Acier inoxydable 3Cr13 contre acier inoxydable 420

Les aciers 3Cr13 et 420 sont considérés comme équivalents, avec des propriétés et des performances très similaires. Le choix entre eux dépend souvent de la disponibilité et de la préférence de la marque.

Acier 14C28N contre acier 3Cr13

Le 14C28N est un acier haute performance spécialement conçu pour les couteaux. Il surpasse nettement le 3Cr13 en termes de dureté, de rétention des bords et de résistance à la corrosion, mais il est également plus cher.

3Cr13 contre D2

L'acier à outils D2 a une teneur élevée en carbone et en résistance. Il a des applications dans la découpe d’objets. Mais il ne supporte pas la rouille. Parce qu’il contient beaucoup de carbone. L'application à haute résistance nécessite l'acier D2. Il peut fonctionner dans un environnement peu corrosif. Ainsi, une coupe résistante à la corrosion nécessite du 3Cr13. Une comparaison des propriétés est présentée dans le tableau. Numéro 6.

Tableau n°6. Acier 3Cr13 contre D2.

L’acier 3Cr13 est-il bon pour l’épée ?

L'acier inoxydable martensitique 3Cr13 est la meilleure option pour l'épée. Il offre une résistance à la corrosion dans les environnements extérieurs. Les épées en acier à haute teneur en carbone ne résistent pas à la rouille. Parce que la teneur élevée en carbone corrode l’acier. L'épée doit résister à la corrosion dans un environnement extérieur. Le 3Cr13 est donc la meilleure option.