Pour la transformation de tôles d'épaisseur moyenne à forte, l'épaisseur varie généralement de 8 à 60 mm, le laminage à chaud étant le principal procédé de fabrication. Les matériaux couramment utilisés sont les aciers Q235, Q345, divers aciers à haute résistance et des aciers similaires. Afin de réduire les défauts de coupe dans la section transversale, le cisaillement est effectué à haute température, généralement entre 400 °C et 700 °C. Quatre défis majeurs liés au cisaillement intensif des couteaux 1. Haute température : À haute température, la martensite de l’outil subit un revenu et se décompose en ferrite et en gros carbures, ce qui ramollit la matrice. À 400 °C, la cémentite (Fe₃C) commence à s’agglomérer et perd de son efficacité ; par conséquent, la lame perd de sa dureté et se rompt. 2. Calamine : La présence de calamine (oxyde de fer) à la surface des tôles laminées à chaud entraîne une usure abrasive accrue de l’outil. Le tranchant de la lame s’émousse progressivement, perdant ainsi son affûtage, ce qui augmente involontairement le jeu de l’outil et provoque la formation de bavures de cisaillement plus importantes sur la tôle d’acier. 3. Fatigue : La dureté de la couche d’oxyde à la surface de la plaque est considérablement supérieure à celle du métal de base ; fragile et abrasive, elle constitue la principale cause d’usure et de rupture de l’outil de cisaillement. Par ailleurs, les cycles thermiques lors du cisaillement accentuent les effets de la fatigue. 4. Charge d'impact : Sous charge d'impact, l'épaisseur des tôles laminées à chaud est généralement irrégulière et la couche d'oxyde fragile se rompt à l'impact, engendrant des pics de contrainte locaux au niveau des arêtes de cisaillement. Sous l'effet d'impacts répétés, les défauts microscopiques du tranchant s'aggravent, provoquant le détachement de petits fragments de matériau de surface et l'écaillage du tranchant. Cibles de cisaillement pour tôles épaisses. Dans ces conditions opérationnelles exigeantes, les aciéries rencontrent des difficultés considérables pour atteindre les critères de cisaillement spécifiés : 1. Bavure de cisaillement inférieure à 3 %–5 % de l’épaisseur de la plaque. 2. La tolérance de longueur de la tôle après découpe est de plus ou moins 0,5 à 1 mm, et la découpe doit être perpendiculaire. 3. Section transversale propre, exempte de déchirures, de nodules ou d'affaissement des bords. 4. Durée de vie de la lame permettant une production par lots avec une faible fréquence de changement d'outil. Composition de l'alliage et performances de l'acier à outils H13 Pour résoudre les problèmes complexes liés au cisaillement de plaques épaisses, LCKNIFE a choisi l'acier à outils H13 (1.2344, 4Cr5MoSiV1) pour sa composition avantageuse. 1. Carbone (C : 0,32–0,45 %) : Contribue à la dureté de trempe de la matrice et à la résistance à l'usure de base ; la teneur moyenne en carbone assure la ténacité du couteau sans provoquer de fragilité. 2. Silicium (Si : 0,80–1,25 %...