UGIMA® 4542 H1075 – Acier inoxydable à usinabilité supérieure

Présentation générale

L'UGIMA® 4542 est le premier produit de la gamme UGIMA® issu de la famille des aciers inoxydables à durcissement par précipitation à usinabilité améliorée. Il est fabriqué exclusivement par UGITECH. Ses propriétés sont identiques à celles de l'UGI 4542, à l'exception de son usinabilité, qui est significativement meilleure :

• L'UGIMA® 4542 intègre de nouvelles avancées technologiques offrant des avantages majeurs par rapport au grade 1.4542.
• Des gains de productivité de 20 à 30 % sont obtenus par rapport au grade UGI 4542.

Caractéristiques principales

Cet acier inoxydable se distingue par sa résistance à la corrosion excellente, comparable à celle des aciers austénitiques de type 1.4301/1.4307 (304/304L), tout en offrant une large gamme de propriétés mécaniques après traitement thermique.

Sa performance, liée à son état métallurgique, lui permet de répondre aux exigences de haute résistance à la traction tout en convenant aux applications nécessitant une haute résilience aux chocs.

La microstructure est martensitique avec quelques filières de ferrite. Selon l'état métallurgique, de l'austénite résiduelle et des précipités de cuivre peuvent être présents.

Propriétés

Propriétés générales

Propriété	Valeur
Densité	7,86 g/cm³

Propriétés mécaniques (selon ASTM A564)

Propriété	Valeur	Commentaire
Énergie de rupture Charpy (encoche V)	27 J	min.
Module d'élasticité	197 GPa
Allongement	13 %	min.
Dureté Brinell	311	min.
Dureté Rockwell C	32 HRC	min.
Rétrécissement à la rupture	45 %	min.
Résistance à la traction	1000 MPa	min.

Composition chimique (en % masse, max. sauf indication)

Élément	Valeur	Commentaire
Carbone	0,06	max.
Chrome	15,0 – 16,5 %
Cuivre	3,0 – 4,0 %
Manganèse	1,0	max.
Molybdène	0,5	max.
Nickel	4,0 – 5,0 %
Niobium	0,45	max., min : 5×C
Phosphore	0,03	max.
Silicium	0,60	max.
Soufre	0,03	max.

Propriétés technologiques

Domaines d'application

• Nautisme de plaisance (arbres d'hélice, raccords)
• Industrie agroalimentaire (équipements de manutention et de transfert)
• Production d'énergie (centrales nucléaires)
• Construction et industrie automobile

Propriétés de corrosion

L'UGIMA® 4542 offre une excellente résistance à la corrosion, similaire à celle des aciers austénitiques 18 Cr-8 Ni dans la plupart des environnements corrosifs. Sa structure le rend insensible à la corrosion intergranulaire et hautement résistant à la corrosion-fatigue ainsi qu'à la corrosion sous contrainte. On note également une excellente résistance à la corrosion-érosion grâce à l'association de propriétés mécaniques élevées et de résistance à la corrosion.

En utilisation atmosphérique, les assemblages acier inoxydable / matériaux moins nobles (aluminium, acier doux) ne présentent pas de risque de corrosion galvanique, l'absence d'électrolyte environnemental empêchant ce phénomène. Dans les cas « critiques » (applications nautiques : immersion temporaire, zones de rétention de liquide), l'isolation des assemblages par un joint silicone inerte offre une bonne protection.

Si nécessaire, le traitement de décontamination suivant est recommandé :

• Un volume d'acide nitrique à 52 % (36° Baumé)
• Un volume d'eau
• Température ambiante
• Durée courte
• Rinçage soigneux après traitement

La résistance à la corrosion dépend de nombreux facteurs (concentration en chlorures, agents oxydants, température, pH, agitation, état de surface...). Le tableau ci-dessous illustre le comportement dans divers milieux :

Milieu	Comportement
Acide nitrique	Bon
Acide phosphorique	Utilisation limitée
Acide sulfurique	Utilisation limitée
Acide acétique	Moyen
Carbonate de sodium	Moyen
NaCl (brouillard salin)	Bon
Humidité	Excellent
Eau de mer	Utilisation limitée
Huile/Gaz	Utilisation limitée

Usinabilité

Les performances de l'UGIMA® 4542 en usinage sont améliorées grâce à l'optimisation de la population d'inclusions.

Traitement thermique

Conforme aux normes ASTM A564/A564M et EN 10088-3.

• Recuit : 1030–1050 °C → structure martensitique tendre (~35 HRC). Traitement de détente recommandé : 1 à 2 h à 250/300 °C (sans effet notable sur les propriétés mécaniques).
• Durcissement par revenu : après recuit, revenu à ~480 °C (1 h) pour dureté max ~42 HRC (résilience ~3 daJ/cm²).
• Revenu de détente (adoucissement) : 550–760 °C selon normes. Pour redurcir après détente, un nouveau recuit est requis avant le revenu de durcissement.
• Les barres recuites conviennent au durcissement sur pièces. Les pièces issues de barres détendues doivent être recuites à nouveau avant durcissement.

Formage à chaud

Apte au forgeage. Réchauffage 1150–1200 °C, forgeage 1200–950 °C. Refroidissement air, eau ou huile. Les pièces peuvent être utilisées :

• Recuites (+ détente 1–2 h à 250/300 °C)
• Durcies (+ recuit optionnel + revenu 1 h à 480 °C)
• Détendues (+ recuit optionnel + revenu selon normes pour propriétés visées)

Produits disponibles

Produit	Forme	Tolérance
Laminés à chaud et décalaminés	Barres rondes	13
Barres parachevées à froid	–	11 à 8
Barres	Hexagonales	11

N'hésitez pas à contacter le fournisseur pour plus d'informations.

Soudage

L'UGIMA® 4542 est soudable sans préchauffage par MIG, TIG (avec ou sans métal d'apport), laser, résistance ou faisceau d'électrons.

• Les cordons, avec ou sans apport, ont une structure recuite et doivent subir un traitement de détente (1–2 h à 250/300 °C) ou de durcissement/détente.
• Avec apport homogène ou sans apport, les propriétés mécaniques du cordon peuvent égaler celles du métal de base.
• Conception des soudures : éviter les entailles et changements brusques de section (aciers à haute limite d'élasticité).
• MIG : gaz de protection Ar + 1 % CO₂ ou 1–2 % O₂ ; éviter H₂ et N₂. Fil d'apport : ER308LSi (1.4316) ou apport homogène 630 (17-4PH).