Cet article traite des propriétés, de la résistance et des utilisations de l'acier 5160, un acier à ressort faiblement allié à haute résistance, exceptionnellement solide et dur. En explorant ses propriétés physiques, chimiques et mécaniques, cet article espère montrer aux lecteurs quand choisir l'acier 5160 par rapport à d'autres alliages moins adaptés à leur projet.
Propriétés physiques de l'acier 5160
Il est important de comprendre le système de dénomination de l'acier et de ses alliages, car le nom en dit long sur la composition de chaque alliage. Comme l'aluminium, l'acier est nommé avec un identifiant à quatre chiffres, mais contrairement à l'aluminium, chaque numéro contient des informations importantes sur le pourcentage de carbone et les éléments d'alliage associés dans l'alliage d'acier. Il convient également de noter qu'il existe des discontinuités entre les systèmes de nomenclature AISI et SAE, mais ils se chevauchent généralement en termes de noms d'alliages et seront traités comme une seule entité de nomenclature dans cet article (indice de nomenclature AISI/SAE).
Le premier chiffre de la nomenclature des aciers alliés représente la classe de l'alliage d'acier. Dans le cas de l'aluminium 5160, le 5 représente les alliages d'acier qui utilisent le chrome comme élément d'alliage principal. Le deuxième chiffre représente la concentration dudit élément d'alliage ; L'acier 5160 contient donc 1 % de chrome en masse. Les deux derniers chiffres représentent la concentration spécifique de carbone, où ils désignent que l'alliage contient 0,XX % de carbone. Dans le cas de l'acier 5160, cela signifie que la concentration en carbone est de 0,60 % de carbone, ce qui en fait un acier à teneur moyenne à élevée en carbone. Veuillez noter qu'il ne s'agit pas d'une analyse exhaustive et que pour être considéré comme un acier 5160, le matériau doit également respecter les tolérances de concentration pour les autres éléments énumérés ci-dessous :
0,75-1 % de manganèse
0, 035 % de phosphore
Inférieur ou égal à 0,15-0,3 % de silicium
Inférieur ou égal à 0, 04 % de soufre
L'acier 5160 est exceptionnellement dur et résistant. Il présente un niveau élevé de résistance à la fatigue, une ductilité élevée et de bonnes qualités de ressort, utiles pour les applications où la flexibilité est souhaitée. Par conséquent, il fait partie des "aciers à ressort", qui représentent les alliages flexibles mais suffisamment résistants pour reprendre leur forme d'origine après déformation. Bien qu'il ne soit pas facile à souder ou à usiner, l'acier 5160 peut être traité thermiquement, recuit et façonné à chaud. Il a une densité de 7,85 g/cm3 (0,284 lb/in3).
Faiblesse contre la corrosion
L'acier 5160 rouille facilement, ce qui est un effet secondaire malheureux de la plupart des aciers. L'oxygène de l'air et de l'eau attaque les molécules de fer dans l'acier et forme de l'oxyde de fer, également connu sous le nom de rouille, qui peut introduire des fissures et des points faibles dans l'acier. Du chrome est ajouté pour aider à prévenir cette oxydation, mais il n'est pas suffisant en masse pour empêcher complètement la dégradation. Tout dommage caustique affaiblira l'acier 5160, il est donc important de prendre en compte le risque de rouille pour votre projet lors de l'application de ce métal.
Propriétés mécaniques
Résumé des propriétés mécaniques de l'alliage d'aluminium 6063.
Propriétés mécaniques | Valeurmétrique | Valeur espagnole |
résistance ultime à la traction | 958MPa | 139 000 psi |
Résistance à la traction | 530MPa | 76900 psi |
module de volumes | 160GPa | 23200 ksi |
module d'élasticité | 205GPa | 29700 ksi |
module de cisaillement | 80.0GPa | 11600 ksi |
Applications de l'acier 5160
L'acier 5160 est, comme décrit ci-dessus, un acier à ressort idéal. Sa haute résistance est souvent utilisée dans des applications avec des sections transversales plus petites soumises à des contraintes élevées, telles que les ressorts de suspension automobiles, les entretoises et les ressorts à lames. Les fournisseurs le fournissent sous forme de barres et de tubes, et il peut être utilisé pour créer des composants exceptionnellement solides, à condition que vous disposiez des outils nécessaires pour le traiter. L'acier 5160 est également utilisé dans la construction de grattoirs et de pare-chocs et peut constituer un excellent tranchant à la fois durable et flexible. Si vous avez besoin de ductilité, de ténacité et de résistance, pensez à demander à votre fournisseur de l'acier 5160.