420 vs 1.2083 vs 1.2316 : choisir un acier inoxydable pour moules

Une même famille, trois emplois

Les aciers inoxydables martensitiques pour moules sont des aciers trempables à 13–17% de chrome. Les trois nuances les plus souvent comparées diffèrent davantage que ne le suggère leur étiquette « type 420 » :

	AISI 420 (1.4021/1.4028)	1.2083	1.2316
Carbone	~0.2–0.3%	~0.40%	~0.36%
Chrome	~13%	~13%	~16%
Molybdène	—	—	~1.1%
Dureté de service typique	40–52 HRC, selon la nuance	48–52 HRC	48–52 HRC à l'état trempé, ou prétrempé

420 : la nuance économique

Le 420 ordinaire couvre la gamme la plus large, du 1.4021 doux aux variantes plus dures de type 420J2. Il s'usine facilement, se trempe correctement et offre une résistance de base à la rouille pour les carcasses de moules, les plaques d'éjection, les piliers de support et les empreintes lorsque la résine n'est pas corrosive et que l'exigence de polissage est modeste. Son plafond est bien réel : la qualité de polissage et la résistance aux piqûres sont limitées par sa propreté et sa teneur en chrome.

1.2083 : la nuance de polissage

Le 1.2083 (X40Cr14, proche de l'AISI 420 modifié) est l'acier inoxydable classique pour empreintes : suffisamment de carbone pour 48–52 HRC, des carbures fins et une bonne réponse à l'attaque chimique et au polissage. Pour les finitions miroir, les pièces optiques et médicales, spécifiez la version ESR (refondue sous laitier électroconducteur). La refusion élimine les inclusions de sulfures et d'oxydes qui, sinon, apparaissent sous forme de piqûres et de traînées dans une empreinte polie ; le matériau ESR se pique également moins en service, car les piqûres naissent généralement au niveau des inclusions.

1.2316 : la nuance anticorrosion

Avec environ 16% de chrome plus du molybdène, le 1.2316 présente la plus forte résistance à la corrosion des trois — la réponse standard pour le PVC et les autres résines dégageant des halogènes, dont les fumées de chlorure d'hydrogène attaquent les nuances inoxydables inférieures. Il est souvent fourni prétrempé pour les grands moules, sacrifiant un peu de dureté maximale en échange d'un risque nul de traitement thermique sur de gros blocs. Son polissage miroir est bon mais, en condition standard (non ESR), généralement un cran en dessous du 1.2083 ESR.

Choisir

• Faible coût, résines douces, finition modérée → 420.
• Polissage le plus élevé, contact médical/optique/alimentaire, stockage humide → 1.2083, ESR pour le travail miroir.
• PVC, résines ignifugées ou autrement corrosives, gros blocs prétrempés → 1.2316.

Les trois nuances exigent toujours une pratique de moulage sensée : la corrosion commence d'abord dans les canaux de refroidissement et aux plans de joint, de sorte que le traitement de l'eau et la protection à l'arrêt comptent autant que la nuance.

Notes de mise en œuvre

Les aciers inoxydables trempés pour moules sont généralement achetés à l'état recuit et trempés après l'usinage d'ébauche, car la déformation à 48–52 HRC est faible mais non nulle ; la surépaisseur de rectification de finition et de polissage doit être prévue. Deux précautions pratiques :

• Réparations : les réparations par soudage sur les empreintes inoxydables sont possibles mais exigeantes — des métaux d'apport appariés et un retraitement thermique complet sont nécessaires pour éviter les zones molles ou sensibles à la rouille.
• Nitruration : la nitruration gazeuse d'une empreinte inoxydable augmente la résistance à l'usure de surface, mais elle mobilise le chrome libre et peut réduire la résistance à la corrosion pour laquelle l'acier a été acheté ; c'est un compromis délibéré, pas une amélioration gratuite.
• Canaux de refroidissement : la qualité de perçage et de finition à l'intérieur des canaux d'eau compte — des canaux rugueux et entartrés, dans l'une quelconque des trois nuances, sont l'endroit où commence généralement la coloration des pièces par la corrosion.