Support en acier 45 : éprouvette conforme, corps court

Un support moulé en acier 45 pour un châssis industriel porte deux chiffres qui décident de sa gamme : 355 MPa de limite d’élasticité minimale et ±0,2 mm d’entraxe. Au premier lot, l’éprouvette de traction a passé et le corps est resté court. Le correctif tient en trois gestes : une éprouvette coulée sur le support, une masselotte sur la section de 25–30 mm et un contrôle du revenu, le sablage restant devant la face usinée. La fonderie métallique fixe la forme. Les quatre jalons ci-dessous décident si un lot quitte l’atelier.

La pièce et les deux chiffres

Le support se boulonne sur un châssis, à l’intérieur d’une enveloppe industrielle. Il reprend une charge statique et des vibrations. La pièce est coulée en acier 45 selon GB/T 699-2015, trempée et revenue, sablée, puis usinée sur la surface de montage.

La paroi court sur 8–12 mm. La section épaisse mesure 25–30 mm, au moins deux fois la paroi. Ce décrochement ouvre les deux conflits.

Le plan fixe la limite d’élasticité à 355 MPa et l’entraxe des trous à ±0,2 mm, avec 0,1 mm de planéité sur la surface de montage. Ni la limite d’élasticité ni l’entraxe ne se lisent sur la pièce brute. L’une demande un essai de traction, l’autre une référence usinée.

Ce relevé est un exemple de procédé, pas un programme client. Ce qui se transpose, c’est l’ordre des contrôles.

Premier conflit : 355 MPa contre une section de 25–30 mm

Une nuance ne fixe pas la limite d’élasticité à travers une section épaisse. La section de 25–30 mm se solidifie en dernier, et le chemin d’alimentation derrière elle peut se fermer alors que le cœur est encore liquide. Les retassures y réduisent la section portante.

La trempe à 840–860 °C refroidit le cœur plus lentement que la paroi de 8–12 mm. Un cœur refroidi lentement se transforme moins complètement, et le revenu à 550–600 °C ne rattrape pas ce que la trempe a manqué. Le corps sort plus mou que l’éprouvette.

Une éprouvette coulée avec la pièce est plus mince que la section épaisse : elle refroidit donc plus vite et peut passer 355 MPa là où la section échoue. L’éprouvette prouve la coulée et le traitement, pas le cœur.

Quand la section déterminante approche celle de l’éprouvette, les deux se suivent. À 25–30 mm, elles divergent, et le plan a besoin d’un contrôle du corps à côté du rapport de traction.

Deuxième conflit : sablage contre entraxe ±0,2

Le sablage Sa 2,5 enlève du métal en surface. Le jet ne coupe pas une profondeur plate : il suit la peau de moulage, les arêtes et les plots d’entrée. Il déplace du métal de quelques micromètres. Une implantation de trous tenue à ±0,2 mm avant le sablage peut en sortir après.

La gamme enchaîne la coulée, la découpe des entrées, la normalisation ou la trempe et le revenu, l’éprouvette coulée avec la pièce, le sablage au Sa 2,5, l’usinage de la surface de montage, puis la finition que nomme le plan. Le sablage passe avant la coupe pour que la coupe enlève ce que le sablage a déplacé.

Mettez le sablage après la coupe et la face usinée prend le profil. L’entraxe et la planéité de 0,1 mm se recoupent alors sur une surface sans surépaisseur. Le masquage des trous de noyau et des plots déjà usinés tient l’abrasif loin des surfaces à couper.

Le masquage ne remplace pas l’ordre. Il protège une face, pas une tolérance que le sablage a déjà consommée.

Premier lot : éprouvette conforme, corps court

Le premier lot a passé son éprouvette de traction et échoué au contrôle du corps. L’éprouvette atteignait la cible de 355 MPa. Le corps non, et la section a été notée sous la cible.

Rien dans le rapport d’éprouvette ne l’annonçait. L’éprouvette avait la bonne chimie et le bon revenu. Ce qu’elle ne partageait pas, c’était la vitesse de refroidissement de la section.

Le lot a été retenu, pas expédié. Un jalon fondé sur la seule éprouvette l’aurait libéré : chaque valeur de la feuille d’éprouvette tenait dans sa limite. L’écart était dans l’échantillon, pas dans l’essai. La méthode de traction derrière ce jalon est fixe ; la pièce qu’elle représente est la variable.

L’essai était juste. La pièce qu’il décrivait n’était pas celle qui devait passer (figure 1).

Figure 1. Entrées découpées et plots de masselotte encore en place : l’état dans lequel les supports entrent au traitement thermique.

Ce qui a changé : masselotte, éprouvette, revenu

L’implantation suivante a changé l’alimentation, l’éprouvette et le revenu. Une masselotte est venue alimenter la section de 25–30 mm. L’éprouvette est passée sur le support, versée dans la même poche et traitée dans la même charge. Le revenu a été ramené dans 550–600 °C et contrôlé sur le corps, pas seulement sur l’éprouvette (figure 2).

La masselotte traite l’alimentation, l’éprouvette la preuve, le revenu le corps. Une section saine peut rester sous-revenue, et un revenu correct ne remplit pas une retassure.

Une masselotte ne corrige pas la trempabilité. Si la section est trop épaisse pour la nuance, l’alimentation ne fera pas se transformer le cœur. La réponse est alors un changement de section ou une autre nuance.

Le sablage est resté devant la passe de finition, et les trous de noyau ont été masqués. L’usinage CNC de la surface de montage est passé après le sablage : la dernière opération fixe donc la face qui se boulonne sur le châssis.

Le coût tient en une éprouvette par coulée et un contrôle de dureté supplémentaire.

Figure 2. Une éprouvette coulée avec le support partage sa poche et son traitement thermique ; coulée à part, elle ne partage rien.

Résultat sur les quatre jalons

La réception du second lot a été écrite en quatre jalons, pas en un rapport de traction. Le jalon 1 est l’éprouvette coulée avec la pièce, tirée selon ASTM A370 et exigée à 355 MPa. Le jalon 2 est la dureté du corps, dans HB 220–250. Le jalon 3 est la géométrie : entraxe dans ±0,2 mm et planéité dans 0,1 mm au MMT. Le jalon 4 couvre la surface et la santé matière : Sa 2,5 selon ISO 8501-1 sur plaque de comparaison, plus magnétoscopie ou ressuage sur la surface de montage avant la coupe.

Les jalons ne détectent pas les mêmes défaillances : aucun ne peut se substituer à un autre. Une éprouvette peut passer alors que le corps est mou. Un corps peut être sain alors que le sablage a déplacé un trou. Une face peut être plane alors qu’une retassure s’ouvre dessous.

Le second lot a tenu les quatre jalons. Les valeurs mesurées restent dans le rapport de projet. Cette page garde les jalons et la méthode derrière chacun.

Ce que ce cas ne prouve pas

Ce relevé est un exemple. Il ne porte ni nom de client, ni taille de lot, ni date de livraison, ni prix, ni rendement de production, et il ne se cite pas comme un chiffre de capacité.

Il ne prouve pas qu’un support moulé en acier 45 tient toujours 355 MPa à 25–30 mm. La trempabilité, la section et le traitement thermique changent avec la pièce. Une éprouvette qui passe sur un support ne dit rien du modèle suivant.

Ce qu’il prouve est plus étroit. Un jalon fondé sur la seule éprouvette peut libérer un corps qui aurait dû être retenu, et c’est l’ordre des jalons qui le rattrape.

Contrôles transposables

Inscrivez cinq points dans la demande de devis avant de tailler le modèle. Nommez la section déterminante et l’endroit où l’éprouvette est coulée. Nommez la méthode de traction, ASTM A370, et la bande de dureté avec ses points de mesure. Portez le degré de sablage et sa place dans la gamme sur le plan, devant la passe de finition. Donnez à la face usinée une référence et une surépaisseur, et masquez les trous. Ajoutez un contrôle de surface pour la porosité sous la surface de montage.

L’étape d’usinage est décrite dans l’usinage des pièces moulées, et la spécification du sablage dans le sablage Sa 2,5 et son contrôle. Un cas d’approvisionnement en pièces moulées montre la même logique à quatre jalons sur une autre pièce.