Alliages durcis par précipitation
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Les fabricants n’ont plus besoin de faire des compromis lorsqu’ils recherchent des propriétés de matériaux pour répondre à des exigences de fabrication et d’utilisation finale contradictoires. Les aciers inoxydables à durcissement par précipitation offrent la combinaison optimale de propriétés couramment trouvées dans les nuances d’acier inoxydable austénitique et martensitique. Comme pour les alliages martensitiques, ces nuances peuvent être renforcées par un traitement thermique, mais ont l’avantage supplémentaire d’une résistance à la corrosion supérieure plus couramment observée dans les nuances austénitiques.
Alliages durcis par précipitation
Quels sont les avantages d'utiliser des alliages durcis par précipitation ?
Taux d'écrouissage élevés
Très haute résistance
Meilleure résistance à la corrosion par rapport aux martensitiques
Quels sont les inconvénients de l'utilisation d'alliages durcis par précipitation ?
Disponibilité limitée et résistance à la corrosion, formabilité et soudabilité inférieures par rapport aux austénitiques
Les alliages durcis par précipitation sont l'un des cinq groupes de la famille des aciers inoxydables. Les alliages d'acier inoxydable de ce groupe offrent la combinaison optimale de propriétés trouvées dans les nuances austénitiques et martensitiques d'acier inoxydable.
Parfois connus sous le nom d'alliages durcis vieillis, ces alliages possèdent une teneur en carbone plus élevée par rapport au groupe des aciers inoxydables ferritiques. En raison d'une teneur en carbone plus élevée, ces alliages peuvent durcir par refroidissement à l'air, à l'huile ou à l'eau, pour améliorer leur résistance. En fait, certaines nuances peuvent offrir des propriétés de résistance trois à quatre fois supérieures à celles des nuances d'acier inoxydable austénitique, telles que 1.4301, 1.4401 et 1.4436.
D'autres éléments d'alliage clés des alliages durcis par précipitation comprennent l'aluminium, le titane, le niobium et le molybdène, soit en combinaison, soit seuls. Par conséquent, ce groupe d'alliages d'acier inoxydable offre aux fabricants de nombreuses propriétés supérieures en combinant des taux d'écrouissage élevés avec des résistances très élevées, des propriétés de fatigue supérieures, une bonne résistance à la corrosion et une bonne formabilité. De même, il y a une distorsion minimale lorsque ces alliages sont traités thermiquement, ce qui les rend idéaux pour de multiples applications.
Il existe trois autres subdivisions d'acier inoxydable durci par précipitation, martensitique à faible teneur en carbone, semi-austénitique et austénitique. La nuance d'alliage la plus courante, le 17/4PH, appartient à la catégorie martensitique. Une autre nuance courante est le 17-7PH, un alliage de type austénitique-martensitique, idéal pour les applications aérospatiales, la fabrication de ressorts et les instruments chirurgicaux.
| COMPOSITION CHIMIQUE DES ACIERS INOXYDABLES À DURCISSEMENT PAR PRÉCIPITATION | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nuances Europeennes EN 10088-2 2014 | Ancienne Norme Britannique (Fil Uniquement) | Nuances Americaines selon ASTM | Composition Chimique Type % | ||||||||||||
| Numéro | Nom | Nuances selon BS 1554 1990 | AISI | UNS | C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Cu | Autre |
| 1.4542 | X5CrNiCuNb16-4 | - | - | 17-4PH | 0.07 | 0.7 | 1.5 | 0.04 | 0.015 | 15.0 - 17.0 | 0.6 | 3.0 - 5.0 | - | 3.0 - 5.0 | Nb: 5 x C - 0.45 |
| 1.4568 | X7 Cr Ni Al 17-7 | 301S81 | 631 | 17-7PH AMS5678 | 0.09 | 0.7 | 1.0 | 0.04 | 0.015 | 16.0 - 18.0 | - | 6.5 - 7.8 | Feuillard: - Fil: 0.015 | - | Al: 0.7 - 1.5 |
| PRECIPITATION HARDENING STAINLESS STEEL STRIP MECHANICAL PROPERTIES ANNEALED STAINLESS STEEL | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| European Designation EN 10088-2 2014 | Former BS Standard (Wire Only) | American Designation (ASTM) | Proof Strength 0.2% Min (N/mm2) | Tensile Strength | Elong. % Min. (50mm Gauge Length) | Hardness Max (VPN) | Surface Finish | ||
| Number | Name | BS 1554 1990 nearest fit | AISI nearest fit | UNS nearest fit | |||||
| 1.4542 | X5CrNiCuNb16-4 | - | - | 17-4PH | 700 - 1150 | 900 - 1270 | 3 - 6 | 380 | 2R |
| 1.4568 | X7 Cr Ni Al 17-7 | 301S81 | 631 | 17-7PH AMS5678 | Available on request | max. 850 | Available on request | 268 | 2R |
| Propriétés Mécaniques Du Fil En Acier Inoxydable Trempé Par Précipitation (17/7 PH/ 1.4568 / X7 Cr Ni Al 17-7 / 301S81) | ||
| Résistance à la traction dans les conditions d'étirage à froid et de post-traitement thermique | ||
| Diamètre nominal (mm) | Résistance à la traction minimale étiré à froid (Condition C) (N/mm²) | Résistance à la traction minimale attendue pour l'acier inoxydable trempé par précipitation (N/mm²) |
| moins que 0.20 | 1975 | 2275 |
| 0.20 – 0.30 | 1950 | 2250 |
| 0.30 – 0.40 | 1925 | 2225 |
| 0.40 – 0.50 | 1900 | 2200 |
| 0.50 – 0.65 | 1850 | 2150 |
| 0.65 – 0.80 | 1825 | 2125 |
| 0.80 – 1.00 | 1800 | 2100 |
| 1.00 – 1.25 | 1750 | 2050 |
| 1.25 – 1.50 | 1700 | 2000 |
| 1.50 – 1.75 | 1650 | 1950 |
| 1.75 – 2.00 | 1600 | 1900 |
| 2.00 – 2.50 | 1550 | 1850 |
| 2.50 – 3.00 | 1500 | 1800 |
| 3.00 – 3.50 | 1450 | 1750 |
| 3.50 – 4.25 | 1400 | 1700 |
| 4.25 – 5.00 | 1350 | 1650 |
| 5.00 – 6.00 | 1300 | 1550 |
| 6.00 – 7.00 | 1250 | 1500 |
| 7.00 – 8.50 | 1250 | 1500 |
| 8.50 – 10.00 | 1250 | 1500 |
| Remarque : La résistance à la traction maximale doit être la valeur minimale plus 15%. | ||
| CARACTÉRISTIQUES DE L'ACIER INOXYDABLE TREMPÉ PAR PRÉCIPITATION | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nuances Europeennes EN 10088-2 2014 | Ancienne Norme Britannique (Fil Uniquement) | Nuances Americaines selon ASTM | Principales caractéristiques | Principaux marchés | Applications | ||
| Numéro | Nom | Nuances selon BS 1554 1990 | AISI | UNS | |||
| 1.4542 | X5CrNiCuNb16-4 | - | - | 17-4PH | 1.4542 (17-4PH) est la nuance d'acier inoxydable à durcissement par précipitation la plus couramment utilisée. Cet alliage offre de bonnes propriétés mécaniques à des températures allant jusqu'à 316°C ( 600°F), avec une bonne combinaison de résistance à la corrosion et de haute résistance. Sa résistance à la corrosion est très similaire à celle de l'acier inoxydable austénitique de nuance 304. (1.4301), mais il est nettement plus résistant à la fissuration par corrosion sous contrainte. Il est sensible à la corrosion caverneuse dans l'eau de mer stagnante. | Aérospatiale, Marine, Sports et Loisirs, Mécanique, Papier et Pulpe, Traitement Chimique, Pétrochimie, Alimentaire | composants de pompe, composants mécaniques, clubs de golf, joints d’étanchéité, pièces chirurgicales, composants aérospatiaux, pièces pétrochimiques |
| 1.4568 | X7 Cr Ni Al 17-7 | 301S81 | 631 | 17-7PH AMS5678 | 17-7 PH (1.4568) est un alliage d'acier inoxydable qui est considéré comme austénitique à l'état recuit, mais martensitique à l'état trempé. Cet alliage offre une combinaison de résistance et de dureté élevées, d'excellentes propriétés de fatigue et une distorsion minimale lors du traitement thermique. Il a une bonne résistance et formabilité et est comparable au grade austénitique 301 (1.4310). La résistance à la corrosion est généralement supérieure à celle des aciers inoxydables martensitiques et du 17-4PH, mais inférieure à 304 (1.4301). Cette nuance peut être traitée thermiquement après formage pour améliorer encore les propriétés mécaniques. | Aérospatiale, Marine, Ressorts et Presses | ressorts, diaphragmes, soufflets intégrés, jauges de contrainte, joints à structure alvéolaire, fixations haute température, clips, rondelles, pièces chirurgicales et lames |
Traitement de bande de précision
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