Acier 35CD4 - 1.7220 - 34CrMo4 - 35CrMo4 - FE-PL1503

Introduction générale à l’alliage d’acier 35CD4

L’acier 35CD4 est un acier de construction faiblement allié au chrome et au molybdène, de la famille des aciers dits « Chromnile » (Cr-Mo). Il possède bonne résistance, ténacité et aptitude au traitement thermique, ce qui en fait un alliage adapté à des pièces soumises à de fortes mécaniques ou thermiques.

Sur le plan normatif, le 35CD4 (AFNOR, avec la spécification AIR 9160/C) est aussi appelé 34CrMo4 (EN 10083-3) ou, en Allemagne, 1.7220 (WNr). Aux États-Unis, son équivalent est le 4135 (AISI/SAE).

Propriétés mécaniques, traitements thermiques et soudabilité

En fonction du traitement thermique, l’acier 35CD4 peut atteindre une résistance à la traction allant jusqu’à 1320 MPa et une limite d’élasticité supérieure à 740 MPa. Il est particulièrement apprécié pour sa résilience (> 500 kJ/m²), et sa dureté (> 217HB). La variation significative des valeurs de résistance à la traction est due aux différentes méthodes de traitement appliqué, pour les barres comme les tubes.

Cette nuance est généralement choisie pour son aptitude à la trempe et au revenu. La trempe à l’huile, dont la température se situe autour de 850  à  930 °C est suivie d’un refroidissement contrôlé puis d’un revenu, destiné à ajuster la dureté finale et à limiter les contraintes internes.

À l’état initial, le 35CD4 présente une structure ferrite-perlite fine et homogène ; après trempe, il forme une martensite que le revenu transforme en sorbite ou en trostite selon la température et la durée d’exposition.

Le 35CD4 présente une soudabilité jugée assez… délicate. Pour limiter le risque de fissuration, il est recommandé de le préchauffer (entre 200 et 300 °C) puis d’appliquer après la soudure un traitement thermique de détente ou revenu pour maîtriser les contraintes internes.

Applications industrielles

Grâce à ses excellentes propriétés mécaniques, le 35CD4 est couramment utilisé pour des pièces :

• Soumises à de fortes charges mécaniques : vilebrequins, bielles, engrenages, arbres de transmission, rotors, etc.
• Travaillant à température modérée (jusqu’à ~500 – 525 °C) : chaudières, turbines à gaz, moteurs à réaction, bolting en raffineries ou centrales, etc.
• Sous hautes pressions : bouteilles de gaz, réservoirs sous pression, conduites de forage (jusqu’à 2 000 m de profondeur dans certains cas).
• D'organes de transmission : pignons pour locomotives, arbres de turbines, réducteurs, etc.

Cet alliage est donc couramment utilisé dans diverses industries (mécanique, pétrochimique, transport ferroviaire, aéronautique…), pour la fabrication de pièces critiques. Et pour un usage en environnement corrosif ou à très haute température, il faudra recourir à des nuances plus spécialisées (ex. aciers inoxydables ou superalliages).