L'acier 1.7225, communément appelé 42CrMo4, est un acier allié au chrome-molybdène développé pour les composants nécessitant une résistance élevée, une ténacité fiable et une résistance aux charges mécaniques répétées. Il appartient à la famille des aciers de trempe et revenu EN 10083 et est souvent comparé à l'AISI 4140, bien que l'équivalence nécessite encore la confirmation de la norme requise et des conditions de livraison. Dans la pratique technique, le 1,7225 est sélectionné pour les propriétés équilibrées qu'il peut atteindre après un traitement thermique contrôlé.

La qualité contient du carbone moyen ainsi que du chrome et du molybdène. Le carbone permet à l'acier de développer une résistance et une dureté utiles après la trempe, le chrome améliore la trempabilité et le molybdène aide à conserver la résistance et la ténacité pendant le revenu. Il convient aux pièces chargées d'usure et transmettant le couple. Le comportement final dépend toujours de la taille de la section et de l'itinéraire de traitement. Un petit arbre et un bloc forgé épais peuvent ne pas obtenir des microstructures ou des propriétés identiques après le même cycle nominal de traitement thermique.

La trempe et le revenu sont le processus le plus étroitement associé au 1.7225. La pièce est chauffée pour former de l'austénite, trempée à l'aide d'une méthode adaptée à ses dimensions et à sa géométrie, et revenue pour établir l'équilibre requis entre résistance, dureté, ténacité et contrainte résiduelle. Des températures de revenu plus basses conservent généralement une dureté et une résistance à la traction plus élevées, tandis que des températures plus élevées peuvent améliorer la ténacité et réduire la fragilité. Il n’existe pas de valeur de dureté universelle qui rende chaque composant 1,7225 correct. Le dessin doit spécifier l'état requis, la dureté ou la plage de traction, ainsi que toute exigence d'impact plutôt que de se fier uniquement au numéro de matériau.

Une bonne trempabilité rend le 1.7225 adapté aux composants mécaniques de section moyenne, notamment les arbres, les essieux, les engrenages, les vilebrequins, les bielles, les goujons, les boulons à haute résistance, les accouplements, les broches et les pièces d'équipement hydraulique. Il est également utilisé pour les matrices, les moules et les éléments d'outillage lorsqu'un substrat résistant est plus important que la résistance extrême à l'usure de l'acier à outils dédié au travail à froid. Le durcissement par induction peut être utilisé lorsqu'une surface dure et résistante à l'usure est requise sur un noyau plus résistant. Le modèle de durcissement par induction, la zone de transition et la tolérance de distorsion après traitement doivent être conçus délibérément car la dureté de surface à elle seule ne garantit pas les performances en fatigue.

Lors de l'usinage, le 1.7225 est généralement plus facile à couper dans un état recuit ou prétraité de manière appropriée qu'après une trempe et un revenu complets. Une séquence pratique implique souvent un usinage grossier, une détente ou un traitement thermique contrôlé, un usinage de finition et un meulage final lorsque des tolérances ou des exigences de surface serrées s'appliquent. Des outils tranchants, des fixations rigides, des paramètres de coupe stables et un contrôle efficace des copeaux sont importants pour les alésages profonds, les coupes interrompues, les rainures étroites et les arbres minces. Lors de l'usinage de matériaux durcis, le meulage, le tournage dur ou un autre processus de finition peuvent être plus efficaces que le fraisage conventionnel.

La soudabilité est limitée par rapport aux aciers de construction à faible teneur en carbone car l'alliage peut former des zones dures et sensibles aux fissures à côté d'une soudure. Le soudage doit être évité lorsqu’une autre méthode d’assemblage est pratique. Lorsque le soudage est nécessaire, la procédure nécessite un contrôle qualifié du préchauffage, des consommables, du niveau d'hydrogène, de la vitesse de refroidissement et du traitement post-soudage. Un composant déjà trempé et revenu présente un défi supplémentaire car le soudage peut modifier localement sa microstructure et ses propriétés. L'usinage d'une seule pièce ou les joints boulonnés peuvent être plus prévisibles pour les pièces critiques.

Contrairement à l’acier inoxydable, le 1.7225 n’a aucune résistance inhérente à l’humidité ou aux produits chimiques corrosifs. Une surface usinée nue peut s'oxyder lors du stockage ou du service, en particulier dans des conditions humides, mouillées, salées ou chimiquement contaminées. Le traitement de surface est donc un élément fonctionnel des spécifications techniques et non un simple choix décoratif. La meilleure option dépend de l’environnement d’exploitation, de la précision dimensionnelle, de la charge de fatigue, du pouvoir lubrifiant, de la manipulation prévue et du risque d’endommagement du revêtement. Les huiles, oxydes, tartre, abrasifs et résidus d'usinage doivent être éliminés avant le revêtement, car un mauvais nettoyage peut réduire l'adhérence et créer une apparence incohérente.

L'oxyde noir est souvent choisi pour les composants, outils et pièces de précision d'intérieur qui nécessitent un aspect sombre avec un changement dimensionnel minimal. Il offre à lui seul une modeste protection contre la corrosion et fonctionne normalement mieux lorsqu'il est scellé avec de l'huile ou de la cire. Les revêtements de phosphate, couramment utilisés avec l'huile, peuvent assurer une protection temporaire contre la corrosion, la rétention du lubrifiant et l'adhérence de la peinture. Le zingage peut offrir une protection plus forte dans des environnements appropriés, mais les composants 1.7225 à haute résistance nécessitent un contrôle minutieux du processus car le décapage et la galvanoplastie peuvent introduire de l'hydrogène. Sans cuisson et vérification appropriées, la fragilisation par l'hydrogène peut augmenter le risque de fissuration retardée. Pour les boulons, broches ou ressorts critiques pour la sécurité, un système de revêtement doit être sélectionné en fonction du niveau de résistance et du risque de fragilisation.

La peinture, le revêtement en poudre et les revêtements humides conviennent aux boîtiers, supports, structures fabriquées et pièces d'équipement extérieurs de plus grande taille lorsque la géométrie permet une bonne couverture. Ils offrent une protection environnementale utile, mais les arêtes vives, les zones filetées, les ajustements de roulements et les alésages à tolérance étroite peuvent nécessiter un masquage ou une finition ultérieure. Les systèmes mécaniques de zinc lamellaire peuvent être envisagés pour certaines fixations et pièces automobiles, car ils offrent une protection contre la corrosion avec un risque de fragilisation par l'hydrogène inférieur à celui de la galvanoplastie conventionnelle. Lorsque le service est très abrasif, des systèmes de durcissement de surface, de nitruration ou de revêtement spécialisés peuvent être étudiés. La nitruration peut augmenter la dureté de surface et la résistance à l'usure tout en limitant la distorsion globale, mais son adéquation dépend des conditions de traitement thermique et des propriétés requises du noyau.

Le meulage, le polissage et le grenaillage influencent également les performances finales. Le meulage restaure la précision après le traitement thermique, mais une chaleur excessive peut provoquer des dommages thermiques réduisant la résistance à la fatigue. Le polissage peut réduire la rugosité de la surface dans les zones d'étanchéité, de glissement ou sensibles à l'apparence, bien qu'il ne doive pas supprimer la géométrie des bords nécessaire. Le grenaillage peut introduire des contraintes de compression bénéfiques sur certaines surfaces chargées en fatigue, mais la couverture et l'intensité doivent être contrôlées pour éviter les changements dimensionnels ou la contamination. Chaque processus de surface doit être évalué dans le cadre du parcours complet depuis la matière première jusqu'à l'usinage, le traitement thermique, la finition, l'inspection, l'emballage et le service.

Pour une pièce 1.7225 réussie, la spécification doit relier la qualité du matériau aux conditions de livraison, à l'objectif de traitement thermique, à la plage de dureté, aux dimensions critiques, à la rugosité de la surface, à la méthode de revêtement ou de finition et à l'exposition environnementale. L'inspection peut inclure la certification des matériaux, des tests de dureté, des mesures dimensionnelles après traitement thermique, un examen de surface et des contrôles de l'épaisseur du revêtement, le cas échéant. Cette approche évite une erreur courante : s’attendre à ce qu’un nombre matériel seul garantisse les performances. Le 1.7225 est un acier d'ingénierie polyvalent, mais sa valeur vient de l'adéquation de l'alliage, de la conception des pièces, du traitement thermique, du traitement de surface et des contrôles de fabrication à l'application pour un service industriel exigeant.