UGI® 4542 +P1070/H1025 : Acier Inoxydable Martensitique à Durcissement par Précipitation, Haute Résistance et Résistance à la Corrosion
UGI® 4542 : Acier inoxydable PH martensitique haute performance
L'UGI® 4542 est un acier inoxydable martensitique à durcissement par précipitation (PH) utilisé pour des pièces nécessitant une combinaison de haute résistance mécanique, haute ténacité et bonne résistance à la corrosion. Sa particularité réside dans sa résistance à la corrosion comparable à celle des aciers austénitiques 1.4301/1.4307 (304/304L), tout en offrant une large gamme de propriétés mécaniques après traitement thermique.
Selon son état métallurgique (traitement thermique appliqué), il peut atteindre des niveaux très élevés de résistance à la traction ou présenter une excellente résistance aux chocs. Sa microstructure est martensitique avec quelques filets de ferrite ; selon les conditions, on peut y trouver de l'austénite résiduelle et des précipités de cuivre. C'est un grade ferromagnétique.
Propriétés générales
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 7,86 g/cm³ |
Propriétés mécaniques (condition +P1070 sauf mention contraire)
| Propriété | Température | Valeur | Commentaire / Norme |
|---|---|---|---|
| Énergie de rupture Charpy (entaille V) | – | 20 J min. | ASTM A564 |
| Module d'élasticité | – | 197 GPa | |
| Allongement à la rupture | – | 10,0 - 12,0 % min. | ASTM A564, EN 10088-3 |
| Limite de fatigue 10⁷ cycles | 20 °C | 620 MPa | Condition +P1070 |
| Limite de fatigue 10⁷ cycles | 300 °C | 520 MPa | Condition +P1070 |
| Limite de fatigue 10⁸ cycles | 20 °C | 500 MPa | Condition +P1070 |
| Limite de fatigue 10⁸ cycles | 300 °C | 415 MPa | Condition +P1070 |
| Dureté Brinell | – | 331 HBW min. | ASTM A564 |
| Dureté Rockwell C | – | 35 HRC min. | ASTM A564 |
| Réduction de section | – | 45,0 % min. | ASTM A564 |
| Résistance à la traction (Rm) | – | 1070 - 1270 MPa min. | ASTM A564, EN 10088-3 |
Composition chimique (% masse, valeurs max. sauf indication)
| Élément | Teneur | Commentaire |
|---|---|---|
| Carbone (C) | 0,06 | max. |
| Chrome (Cr) | 15,0 - 16,5 % | |
| Cuivre (Cu) | 3,0 - 4,0 % | |
| Manganèse (Mn) | 1,0 | max. |
| Molybdène (Mo) | 0,5 | max. |
| Nickel (Ni) | 4,0 - 5,0 % | |
| Niobium (Nb) | 0,45 | max., min. 5×C |
| Phosphore (P) | 0,03 | max. |
| Silicium (Si) | 0,60 | max. |
| Soufre (S) | 0,03 | max. |
Propriétés technologiques et traitements
| Propriété | Détails | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Domaines d'application | Construction navale de plaisance (arbres d'hélice, accessoires), industrie agroalimentaire (équipements de manutention et transfert), production d'énergie (centrales nucléaires), construction et industrie automobile. | |||||||||||||||
| Résistance à la corrosion | Excellente, similaire aux aciers austénitiques 18Cr-8Ni dans la plupart des environnements. Insensible à la corrosion intergranulaire, haute résistance à la corrosion sous contrainte et à la corrosion-fatigue. Bonne résistance érosion-corrosion grâce à l'association propriétés mécaniques / résistance à la corrosion. Pas de risque de corrosion galvanique en assemblage avec matériaux moins nobles (aluminium, acier doux) en usage atmosphérique. En milieu nautique (immersion temporaire), isolation par joint silicone inerte recommandée. Traitement de décontamination (si nécessaire) : 1 volume acide nitrique 52% (36° Baumé) + 1 volume eau, température ambiante, durée courte, rinçage soigneux. Comportement dans divers environnements : Bon (acide nitrique, brouillard salin, humidité), Moyen (acide acétique, carbonate de sodium), Utilisation restreinte (acide phosphorique, sulfurique, eau de mer, huile/gaz). | |||||||||||||||
| Traitements thermiques | Selon ASTM A564/A564M et EN 10088-3. Après recuit 1030-1050°C : structure martensitique tendre ~35 HRC. Traitement d'expansion 1-2h à 250/300°C recommandé (peu d'effet sur propriétés mécaniques). Durcissement à température moyenne après recuit : dureté max ~42 HRC (KC 3 daJ/cm²) par revenu 1h à ~480°C. Ramollissement : revenu 550-760°C selon normes. Pour re-durcir après ramollissement, nouveau recuit requis puis durcissement à température moyenne. Barres recuites aptes au durcissement sur pièces. Pièces issues de barres ramollies : nouveau recuit + durcissement à température moyenne. | |||||||||||||||
| Formage à chaud | Apte au forgeage. Réchauffage 1150-1200°C, forgeage 1200-950°C. Refroidissement air, eau ou huile. Pièces utilisables : recuites (+ expansion 1-2h 250/300°C), ou durcies (recuit optionnel + revenu 1h 480°C), ou ramollies (recuit optionnel + revenu selon normes). | |||||||||||||||
| Produits disponibles (Barres rondes) |
| |||||||||||||||
| Soudabilité | Soudable sans préchauffage : MIG, TIG (avec ou sans métal d'apport), laser, résistance, faisceau d'électrons. Cordes soudées : structure recuite, traitement d'expansion (1-2h 250/300°C) ou durcissement/ramollissement recommandé. Soudage sans métal d'apport ou métal homogène : propriétés mécaniques identiques au métal de base. Conception soudée : éviter entailles et changements brusques de section (acier à haute limite d'élasticité). Métal d'apport MIG : gaz Ar+1%CO₂ ou 1-2%O₂ (éviter H₂, N₂). Fil fourré ER308LSi (1.4316) ou métal homogène 630 (17-4PH). |
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