{"id":7504,"date":"2022-09-08T14:40:54","date_gmt":"2022-09-08T14:40:54","guid":{"rendered":"https:\/\/hdcmfg.com\/?p=7504"},"modified":"2026-03-02T07:04:27","modified_gmt":"2026-03-02T07:04:27","slug":"4340-usinage-de-lacier","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/hdcmfg.com\/fr\/blogs\/4340-steel-machining\/","title":{"rendered":"Acier 4340 : composition, caract\u00e9ristiques et applications"},"content":{"rendered":"

\"Usinage<\/p>\n

Aper\u00e7u<\/h2>\n

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Qu'est-ce que l'acier 4340\u00a0?<\/h2>\n

L'acier 4340, un acier alli\u00e9 \u00e0 haute r\u00e9sistance et t\u00e9nacit\u00e9, est r\u00e9put\u00e9 pour sa trempabilit\u00e9, sa r\u00e9sistance et sa t\u00e9nacit\u00e9. Class\u00e9 parmi les aciers Ni-Cr-Mo, il porte la d\u00e9signation 4340 selon les normes AISI (American Iron and Steel Institute) et SAE (Society of Automotive Engineers). Sa forte teneur en nickel, chrome et molybd\u00e8ne lui conf\u00e8re d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques. L'acier 4340 est largement utilis\u00e9 dans la fabrication de pi\u00e8ces ou de composants exigeant une r\u00e9sistance \u00e0 la traction \u00e9lev\u00e9e, tels que les composants a\u00e9rospatiaux, certaines pi\u00e8ces automobiles, ou encore les engrenages, les arbres et les \u00e9l\u00e9ments de structure. Il peut atteindre diff\u00e9rents niveaux de duret\u00e9 par traitement thermique et est g\u00e9n\u00e9ralement fourni tremp\u00e9 et revenu afin d'accro\u00eetre sa r\u00e9sistance et sa t\u00e9nacit\u00e9. De plus, sa bonne r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue le rend particuli\u00e8rement adapt\u00e9 aux applications exigeantes soumises \u00e0 des charges cycliques.<\/p>\n

Quels sont les inconv\u00e9nients de l'acier 4340\u00a0?\"4340<\/h2>\n

L'acier 4340 est m\u00e9caniquement r\u00e9sistant et poss\u00e8de d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s. Cependant, il pr\u00e9sente aussi quelques inconv\u00e9nients. Tout d'abord, sa teneur \u00e9lev\u00e9e en \u00e9l\u00e9ments d'alliage, notamment en nickel, chrome et molybd\u00e8ne, augmente son co\u00fbt, ce qui influe sur son prix et son accessibilit\u00e9. De plus, le soudage de l'acier 4340 est complexe en raison de sa forte trempabilit\u00e9. Il est donc n\u00e9cessaire de le pr\u00e9chauffer et de proc\u00e9der \u00e0 un traitement thermique apr\u00e8s soudage afin de minimiser les risques de fissuration. L'usinage pr\u00e9sente \u00e9galement quelques difficult\u00e9s, telles que l'usure des outils et des probl\u00e8mes d'usinage, principalement dus aux \u00e9l\u00e9ments d'alliage. Il convient donc de choisir avec soin les param\u00e8tres de coupe et les outils. Par ailleurs, la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion de l'acier 4340 n'est pas optimale, ce qui exige un entretien plus fr\u00e9quent des surfaces peintes afin de pr\u00e9venir la corrosion en milieu corrosif. Ce sont l\u00e0 quelques-unes des caract\u00e9ristiques essentielles \u00e0 prendre en compte pour analyser son applicabilit\u00e9 \u00e0 diff\u00e9rentes situations.<\/p>\n

\u00c0 quelle sp\u00e9cification l'acier 4340 fait-il r\u00e9f\u00e9rence\u00a0?<\/h2>\n

L'acier 4340 doit son nom au syst\u00e8me de sp\u00e9cifications SAE (Society of Automotive Engineers) AISI (American Iron and Steel Institute). Dans ce syst\u00e8me, le pr\u00e9fixe \u00ab 43 \u00bb d\u00e9signe un acier au chrome-molybd\u00e8ne et les chiffres \u00ab 40 \u00bb indiquent la teneur approximative en carbone en centi\u00e8mes de pour cent. Par cons\u00e9quent, l\u2019acier 4340 signifie un acier au chrome-molybd\u00e8ne avec une teneur en carbone d\u2019environ 0,401 TP3T. Cette convention de d\u00e9nomination fournit un moyen standardis\u00e9 de classer et d'identifier diff\u00e9rents types d'acier en fonction de leur composition chimique et de leurs propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.<\/p>\n

Quels sont les autres noms de l'acier 4340\u00a0?<\/h2>\n

L'acier 4340, tr\u00e8s appr\u00e9ci\u00e9 pour sa haute r\u00e9sistance, sa t\u00e9nacit\u00e9 et sa trempabilit\u00e9, est connu sous diff\u00e9rentes appellations selon les normes locales ou les usages industriels. Outre sa d\u00e9signation AISI 4340, il est \u00e9galement appel\u00e9 SAE 4340 dans les secteurs de l'automobile et de la m\u00e9canique. En Europe, il est symbolis\u00e9 par la norme EN 1.6565. Ces diff\u00e9rentes appellations servent \u00e0 regrouper et \u00e0 identifier cet acier alli\u00e9 au nickel-chrome-molybd\u00e8ne, principalement utilis\u00e9 dans les secteurs de l'a\u00e9rospatiale, de l'automobile et de la m\u00e9canique pour la fabrication de pi\u00e8ces aux propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques exceptionnelles.\"4340<\/p>\n

Composition chimique de l'acier 4340<\/h2>\n

L'acier 4340 est class\u00e9 comme acier faiblement alli\u00e9, caract\u00e9ris\u00e9 par une trempabilit\u00e9, une r\u00e9sistance, une t\u00e9nacit\u00e9, une r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue et une r\u00e9sistance au fluage \u00e9lev\u00e9es similaires \u00e0 Acier 4140<\/a>. Il est g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9 pour les composants de machines des secteurs industriels soumis \u00e0 une r\u00e9sistance \u00e0 la traction plus \u00e9lev\u00e9e que l'acier 4140, tels que les broches, les engrenages, les broches, les accouplements, etc.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Composant<\/strong><\/td>\nWt.%<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Carbone (C)<\/td>\n0,37 \u2013 0,43<\/td>\n<\/tr>\n
Fer (Fe)<\/td>\n95,195 \u2013 96,33<\/td>\n<\/tr>\n
Chrome (Cr)<\/td>\n0,70 \u2013 0,90<\/td>\n<\/tr>\n
Mangan\u00e8se (Mn)<\/td>\n0,60 \u2013 0,80<\/td>\n<\/tr>\n
Molybd\u00e8ne (Mo)<\/td>\n0,20 \u2013 0,30<\/td>\n<\/tr>\n
Nickel (Ni)<\/td>\n1,65 \u2013 2,0<\/td>\n<\/tr>\n
Phosphore (P)<\/td>\n0,0 \u2013 0,035<\/td>\n<\/tr>\n
Silicium (Si)<\/td>\n0,15 \u2013 0,30<\/td>\n<\/tr>\n
Soufre (S)<\/td>\n0,0 \u2013 0,04<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

L'influence de la composition \u00e9l\u00e9mentaire sur les performances de l'acier 4340\"4340<\/h2>\n

Les performances de l'acier 4340 sont \u00e9troitement li\u00e9es \u00e0 sa composition \u00e9l\u00e9mentaire. Le chrome am\u00e9liore la trempabilit\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, tandis que le molybd\u00e8ne lui conf\u00e8re r\u00e9sistance et tenue aux hautes temp\u00e9ratures. Le nickel affine le grain et contribue \u00e0 am\u00e9liorer la t\u00e9nacit\u00e9 et la r\u00e9sistance aux chocs en cr\u00e9ant des microstructures robustes lors de la trempe. La teneur en carbone influe \u00e9galement sur la duret\u00e9 et la r\u00e9sistance\u00a0; elle doit donc \u00eatre soigneusement contr\u00f4l\u00e9e pour un \u00e9quilibre optimal des propri\u00e9t\u00e9s. Le mangan\u00e8se durcit l'acier et favorise l'obtention de grains de taille uniforme, ce qui accro\u00eet sa t\u00e9nacit\u00e9. Le silicium, quant \u00e0 lui, d\u00e9soxyde et affine le grain, tout en augmentant la r\u00e9sistance et la tenue \u00e0 l'oxydation. L'ensemble de ces \u00e9l\u00e9ments conf\u00e8re \u00e0 l'acier 4340 des propri\u00e9t\u00e9s qui le rendent adapt\u00e9 \u00e0 de nombreuses applications dans les secteurs de l'a\u00e9rospatiale, de l'automobile et de la construction m\u00e9canique.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques de l'acier 4340<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques<\/strong><\/td>\nM\u00e9trique<\/strong><\/td>\nAnglais<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9sistance \u00e0 la traction ultime<\/td>\n1282 MPa<\/td>\n185900 psi<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9sistance \u00e0 la traction<\/td>\n862 MPa<\/td>\n125000 psi<\/td>\n<\/tr>\n
Allongement \u00e0 la rupture<\/td>\n12.2 %<\/td>\n12.2 %<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9duction de la superficie<\/td>\n36.3 %<\/td>\n36.3 %<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9, Brinell<\/td>\n363<\/td>\n363<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9, Knoop<\/td>\n392<\/td>\n392<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9, Rockwell B<\/td>\n100<\/td>\n100<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9, Rockwell C<\/td>\n40<\/td>\n40<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9, Vickers<\/td>\n384<\/td>\n384<\/td>\n<\/tr>\n
Module d'\u00e9lasticit\u00e9<\/td>\n200 GPa<\/td>\n29000 ksi<\/td>\n<\/tr>\n
Module de masse<\/td>\n159 GPa<\/td>\n23100 ksi<\/td>\n<\/tr>\n
Module de cisaillement<\/td>\n78,0 GPa<\/td>\n11300 ksi<\/td>\n<\/tr>\n
Coefficient de Poisson<\/td>\n0.29<\/td>\n0.29<\/td>\n<\/tr>\n
Usinabilit\u00e9<\/td>\n50 %<\/td>\n50 %<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Propri\u00e9t\u00e9s physiques de l'acier 4340\"4340<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Propri\u00e9t\u00e9s physiques<\/strong><\/td>\nM\u00e9trique<\/strong><\/td>\nAnglais<\/strong><\/td>\ncommentaires<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Densit\u00e9<\/td>\n7,85 g\/cc<\/td>\n0,284 lb\/in\u00b2<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
Propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique<\/td>\n0,0000248 ohm-cm<\/td>\n0,0000248 ohm-cm<\/td>\nTemp\u00e9rature 20 \u00b0C\/68,0 \u00b0F<\/td>\n<\/tr>\n
0,0000298 ohm-cm<\/td>\n0,0000298 ohm-cm<\/td>\nTemp\u00e9rature 100 \u00b0C\/212 \u00b0F<\/td>\n<\/tr>\n
0,0000552 ohm-cm<\/td>\n0,0000552 ohm-cm<\/td>\nTemp\u00e9rature 400 \u00b0C\/752 \u00b0F<\/td>\n<\/tr>\n
0,0000797 ohm-cm<\/td>\n0,0000797 ohm-cm<\/td>\nTemp\u00e9rature 600 \u00b0C\/1110 \u00b0F<\/td>\n<\/tr>\n
Propri\u00e9t\u00e9s thermiques<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
La capacit\u00e9 thermique sp\u00e9cifique<\/td>\n0,475 J\/g-\u00b0C<\/td>\n0,114 BTU\/lb-\u00b0F<\/td>\nAcier typique de la s\u00e9rie 4000<\/td>\n<\/tr>\n
Conductivit\u00e9 thermique<\/td>\n44,5 W\/mK<\/td>\n309 BTU-in\/hr-ft\u00b2-\u00b0F<\/td>\nAcier typique<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Mat\u00e9riaux \u00e9quivalents \u00e0 l'acier 4340<\/h2>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
UE<\/strong><\/td>\nFR<\/strong><\/td>\n34CrNiMo6 (1.6582)<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Etats-Unis<\/td>\n\u2013<\/td>\n4340<\/td>\n<\/tr>\n
Allemagne<\/td>\nDIN,WNr<\/td>\n\n

34CrNiMo6<\/p>\n

GS-34CrNiMo6V<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

Japon<\/td>\nJIS<\/td>\nSNCM447<\/td>\n<\/tr>\n
France<\/td>\nAFNOR<\/td>\n35NCD6<\/td>\n<\/tr>\n
Angleterre<\/td>\nBS<\/td>\n817M40<\/td>\n<\/tr>\n
Italie<\/td>\nUni<\/td>\n35CrNiMo6<\/p>\n

35NiCrMo6KB<\/td>\n<\/tr>\n

Chine<\/td>\nGo<\/td>\n\n

34CrNi3Mo<\/p>\n

34CrNiMo<\/p>\n

ZG34CrNiMo<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

Su\u00e8de<\/td>\nSS<\/td>\n2541<\/td>\n<\/tr>\n
Pologne<\/td>\nPN<\/td>\n34HNM<\/td>\n<\/tr>\n
Tch\u00e9quie<\/td>\nCSN<\/td>\n16342<\/p>\n

16343<\/p>\n

16444<\/td>\n<\/tr>\n

Russie<\/td>\nGOST<\/td>\n\n

36KH2N2MFA<\/p>\n

38KH2N2MA<\/p>\n

40KHN2MA<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n

Inter<\/td>\nISO<\/td>\n36CrNiMo6<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Quels sont les d\u00e9fis li\u00e9s \u00e0 la transformation de l'acier 4340 ?\"4340<\/h2>\n

L'usinage de l'acier 4340 est complexe en raison de sa trempabilit\u00e9 par ajout d'\u00e9l\u00e9ments d'alliage. L'usinabilit\u00e9 repr\u00e9sente un autre d\u00e9fi, notamment \u00e0 l'\u00e9tat tremp\u00e9, car les \u00e9l\u00e9ments d'alliage augmentent l'usure des outils et la force de coupe. Le soudage est une application d\u00e9licate du fait des risques de fissuration\u00a0; un traitement thermique avant soudage, un traitement thermique apr\u00e8s soudage et une attention particuli\u00e8re aux param\u00e8tres sont donc indispensables. Le r\u00e9glage du traitement thermique doit \u00eatre contr\u00f4l\u00e9 avec pr\u00e9cision afin de pr\u00e9venir toute d\u00e9formation et d'obtenir les propri\u00e9t\u00e9s requises. Les d\u00e9formations sont in\u00e9vitables lors de la transformation, ce qui implique que les fournisseurs doivent mettre en place des dispositifs de fixation et des proc\u00e9d\u00e9s de relaxation des contraintes. Malgr\u00e9 ces difficult\u00e9s, des techniques sophistiqu\u00e9es et un contr\u00f4le rigoureux permettent de produire des composants de haute qualit\u00e9 et \u00e0 haute performance, exploitant les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques uniques de l'acier 4340.<\/p>\n

Applications de l'acier 4340\"4340<\/h2>\n

Automobile:<\/strong><\/p>\n