La qualité de l'acier est un facteur critique dans la production de couteaux industrielsLe métal doit conserver le tranchant de la lame sous des charges intenses, résister à la rouille lorsqu'il est exposé à l'humidité et aux produits chimiques et rester stable à des températures allant jusqu'à 550 °C.
Exigences relatives à l'acier
La fabrication de couteaux industriels exige le respect de normes de qualité spécifiques. La qualité du métal et d'autres paramètres sont régis par la norme GOST R 51015-97. Les principales exigences sont les suivantes :
- Section transversale de la lame:Dans le sens transversal, les lames doivent avoir l'une des sections transversales suivantes : en forme de coin, rectangulaire ou rectangulaire avec un chanfrein de 5 mm ou plus.
- Affûtage des lamesLes lames doivent être affûtées à un angle de 30 à 50 degrés. Jusqu'à 20 mm du manche, les lames doivent être émoussées.
- DuretéLes lames doivent être résistantes et présenter une dureté d'au moins 49 HRC. Une réduction à 41,5 HRC est autorisée jusqu'à 15 mm du manche, et les couteaux à lame ondulée peuvent être fabriqués sans traitement thermique.
- Rectitude:L'écart admissible ne doit pas dépasser 1 mm pour 100 mm de longueur.
Types d'acier
Pour la production de couteaux industriels, on utilise des aciers alliés, à teneur moyenne ou élevée en carbone. Les principales nuances sont : SKD-11, SK5, HSS, 9CrSi, SUJ2 et 40X13.
HSS
Acier rapide dont la composition chimique comprend 3,5–18% de tungstène, 0,6–1,5% de carbone, 0–5% de molybdène, 0–5% de vanadium et 0–10% de cobalt. À l'état trempé et revenu, l'acier rapide atteint une dureté de 60–67 HRC. Les propriétés de coupe et la dureté des couteaux restent intactes jusqu'à 600 °C, ce qui est essentiel pour les procédés de coupe à grande vitesse. Il est utilisé pour la fabrication de lames de scie, de fraises, de fraises, de matrices et de forets (hélicoïdaux, étagés et à âme creuse).
40Х13
Acier inoxydable résistant à la chaleur, principalement utilisé pour la fabrication de couteaux fonctionnant dans des environnements agressifs, à des températures allant jusqu'à 450 °C. Après trempe, l'acier 40Х13 atteint une dureté ne dépassant pas 55 HRC.
Il est utilisé pour produire des couteaux pour transformation des aliments, ainsi que des instruments chirurgicaux et des équipements pour l'industrie chimique. Cet acier présente une résistance limitée aux températures supérieures à 450 °C, ce qui restreint son utilisation dans les structures soudées. Les couteaux en 40Х13 ont un tranchant doux, nécessitant un affûtage régulier.
SK5
Acier à outils japonais au carbone utilisé pour la fabrication de couteaux destinés à des applications où l'échauffement du tranchant est évité au contact des métaux, du polyéthylène, du bois ou du plastique. Après trempe, sa dureté ne dépasse pas 62 HRC.
Le SK5 est utilisé pour les couteaux soumis à des charges élastiques, tels que les lames et disques à ressort. Il sert également à la fabrication de scies pour le travail du bois et de noyaux pour moules de fonderie.
9CrSi
Acier à outils allié conçu pour les couteaux travaillant les matériaux tendres. Il contient environ 0,95 à 1,251 TP3T de chrome (Cr) et environ 1,51 TP3T de silicium (Si). Le chrome améliore la trempabilité, réduit l'oxydation du carbone et augmente la résistance à la corrosion, tandis que le silicium renforce la dureté et l'élasticité.
Avec une dureté de 62–63 HRC, il assure une excellente résistance du tranchant à l'émoussement. Il est utilisé dans la fabrication de lames pour le travail du bois, notamment pour le broyage, le déroulage et les rainures de clavette.
SUJ2
Acier au chrome à haute teneur en carbone, conforme à la norme japonaise JIS G4805. Sa teneur élevée en carbone (0,95–1,10%) et en chrome (1,30–1,60%) lui confère dureté et résistance à l'usure sous charges élevées. Les fabricants utilisent cette nuance pour les contre-couteaux, les couteaux à disque et les couteaux à plaque en raison de sa facilité de mise en œuvre et de son coût relativement faible par rapport au SKD-11 et au HSS.