Définition : qu’est-ce que la trempabilité ?
La trempabilité d’un acier est sa capacité à développer une structure dure et résistante lorsqu’il est chauffé puis refroidi rapidement selon un cycle de traitement thermique (austénitisation, trempe, revenu).
Elle indique :
- la profondeur de trempe atteignable,
- la dureté obtenue en surface et en cœur,
- la vitesse de refroidissement nécessaire,
- la sensibilité aux fissures,
- la réponse au revenu.
Un acier très trempant peut durcir sur plusieurs millimètres de profondeur, voire en totalité.
Un acier faiblement trempant ne durcit qu’en surface ou pas du tout.
Les facteurs majeurs influençant la trempabilité sont :
- La teneur en carbone
- Les éléments d’alliage (Cr, Mo, V, Ni, Mn…)
- L’état matière (laminé, étiré, forgé, traité)
- La dimension de la pièce
- La vitesse de refroidissement
Dans cet article, nous ne donnons pas des valeurs théoriques issues de diagrammes Jominy américains, mais une lecture pratique, adaptée aux nuances réellement disponibles chez Acier Détail Découpe.
Trempabilité des aciers : tableau complet par nuance et état matière
Niveaux utilisés :
Excellente — Très bonne — Bonne — Moyenne — Faible — Très faible / non trempant
| Nuance | État | Trempabilité | Notes pratiques |
|---|---|---|---|
| 100C6 | Laminé | Excellente | Acier à roulement. Très haute trempabilité. Dureté très élevée après trempe. |
| 16NC6 | Laminé | Très bonne | Acier de cémentation. Cœur faiblement trempant, surface très trempante après cémentation. |
| 25CD4 | Laminé | Moyenne | Acier correct pour trempe à l’huile, profondeur modérée. |
| 30CND8 | Laminé | Très bonne | Acier allié. Bonne profondeur de trempe, structure homogène. |
| 35CD4 | Laminé | Bonne | Trempe possible mais profondeur moyenne. |
| 35NCD16 | Laminé / Étiré | Excellente | Très forte trempabilité. Dureté très élevée possible. |
| 40CMD8 | Laminé | Très bonne | Grande capacité de durcissement. |
| 40CMD8 | Traité laminé | Déjà trempé | État traité : structure martensitique existante. |
| 42CD4 | Laminé | Bonne | Acier de construction mécanique. Bonne trempabilité de surface et cœur. |
| 42CD4 | Traité étiré / laminé | Déjà trempé | Peut être retrempé mais structure déjà durcie. |
| 45NCD16 | Laminé | Excellente | Acier très allié. Très forte profondeur de trempe. |
| 55NCDV7 | Traité laminé | Très élevée | Acier à outils. Très haute trempabilité. |
| 90MCV8 | Laminé | Très bonne | Acier à ressort. Trempe rapide, risque de criques si mal refroidi. |
| A37 / A60 | Étiré | Très faible | Aciers doux. Ne prennent pas la trempe. |
| C45 | Rectifié | Moyenne | Trempe possible mais profondeur limitée. Structure sensible à la taille de section. |
| E24 / E36 | Laminé / Roulé soudé | Très faible | Aciers de construction. Ne sont pas faits pour être trempés. |
| E470 | Laminé | Bonne | Bonne réponse à la trempe. |
| ETG100 | Étiré | Très faible | Acier free-cutting. Ne se trempe pas efficacement. |
| S300Pb | Étiré | Très faible | Inadapté à la trempe. Présence de plomb. |
| STUB | Rectifié | Très bonne | Acier outil. Trempabilité élevée. |
| Tige chromée C45 | Rectifié | Moyenne | Âme C45 trempable légèrement. Chromage non concerné. |
| Tôle bleue XC75 | Laminé | Excellente | Acier très carbone. Peut atteindre des duretés très élevées. |
| TU37B | Étiré | Très faible | Très faible carbone. Aucune trempe utile. |
| XC38 | Laminé | Faible à moyenne | Trempabilité limitée. |
| XC48 | Étiré / Laminé / Forgé | Moyenne | Meilleure que XC38, mais inférieure à 42CD4. |
| Z38CDV5 | Laminé | Très élevée | Acier à outils à chaud. Trempabilité intense. |
| Z160CDV12 | Laminé | Très élevée | Acier outil extrême. Dureté maximale après trempe. |
Ce qu’il faut retenir des aciers
- A37, A60, TU37B, E24, E36 : très faible trempabilité (aciers doux).
- XC38 / XC48 / C45 : trempabilité faible à moyenne, suffisante pour quelques applications courantes.
- 25CD4 / 35CD4 / 42CD4 : trempabilité correcte, adaptée à la mécanique générale.
- 30CND8 / 40CMD8 / E470 : trempabilité élevée.
- 35NCD16 / 45NCD16 / Z38CDV5 / Z160CDV12 : très haute trempabilité, typique des aciers d’outillage ou aéronautiques.
- Tôle bleue (XC75) / 100C6 : extrêmement trempants, structure martensitique très dure.
Trempabilité des aluminiums
L'aluminium ne se trempe pas au sens classique (pas de structure martensitique).
Il existe des traitements thermiques de type T6, T651, mais cela concerne la précipitation et non une trempe carbonée.
Ainsi, on ne parle pas de trempabilité mais d’aptitude au durcissement structural.
| Nuance | Etat | Aptitude au durcissement | Notes |
|---|---|---|---|
| 2011 / 2030 | Filé | Élevée (traitements type T6 possibles) | Fortement alliés cuivre. |
| 5083 / 5754 | Filé / Laminé | Faible | Séries 5000 non durcissables par traitement thermique. |
| 6060 / 6061 / 6082 | Filé / Laminé | Élevée | Très utilisés en T6 / T651. |
| 7075 | Tous | Très élevée | Alliage aéronautique. |
| 2017A | Tous | Moyenne à élevée | Bon compromis. |
Trempabilité des inox
Les inox se divisent en deux grandes familles concernant la trempe :
- Austénitiques (304L, 316L, 303) : non trempants.
- Martensitiques (Z30C13, F15NM) : trempabilité réelle après austénitisation.
| Nuance | Famille | Trempabilité | Notes |
|---|---|---|---|
| 303 | Austénitique | Nulle | Ne se trempe pas. |
| 304L | Austénitique | Nulle | Non trempant. |
| 316L | Austénitique | Nulle | Non trempant. |
| F15NM | Martensitique | Bonne | Peut être trempé et revenu. |
| Z30C13 | Martensitique | Très bonne | Inox trempant (coutellerie et outillage). |
Trempabilité cuivre / bronze / laiton
Ces métaux ne se trempent pas.
Ils ne forment pas de martensite et n'ont pas de transformation structurale sous refroidissement.
| Nuance | Métal | Trempabilité |
|---|---|---|
| UE12 | Bronze | Nulle |
| CUA1 | Cuivre | Nulle |
| UZ39Pb | Laiton | Nulle |
Ils peuvent subir d'autres traitements (écrouissage, revenu, recuit), mais pas de trempe carbonée.
Comment choisir une nuance selon la trempabilité recherchée
- Structures soudées ou pliées : choisir un acier faiblement trempant (E24, A37, A60).
- Mécanique générale : C45 / XC48 / 42CD4 selon niveau de performance.
- Résistance élevée / fortes charges : 30CND8 / 40CMD8 / E470.
- Outillage, matrices, cisailles : Z38CDV5 / Z160CDV12 / STUB.
- Ressorts : 90MCV8 / XC75.
FAQ
Qu’est-ce qui rend un acier trempant ?
Sa teneur en carbone et sa teneur en éléments d’alliage (Cr, Mo, Mn, V, Ni) qui augmentent la profondeur de trempe et stabilisent la martensite.
Pourquoi certains aciers ne sont-ils pas trempants ?
Les aciers doux (E24, A37, TU37B) contiennent trop peu de carbone pour produire de la martensite.
Le C45 est-il trempant ?
Oui, mais faiblement. Il durcit surtout en surface ou sur petites sections.
Quel acier a la meilleure trempabilité ?
Z160CDV12, 35NCD16, 45NCD16, 100C6 et XC75 ont des trempabilités très élevées.
Peut-on tremper l’inox ?
Uniquement les inox martensitiques (Z30C13, F15NM).
Les inox 304L, 316L et 303 ne sont pas trempants.
L’aluminium se trempe-t-il ?
Pas au sens acier. Les séries 6000 et 7000 peuvent être durcies par traitement thermique (T6), mais ce n’est pas une trempe martensitique.
Pour aller plus loin :
