UGI 4418 AIR Recuit
L'inox UGI 4418 AIR est une nuance super-martensitique à faible teneur en carbone avec ajout de nickel. Il est spécifiquement conçu pour le marché de l'aérospatiale. Il associe une résistance mécanique élevée à une excellente résilience et une très bonne résistance à la corrosion, largement supérieure à celles des aciers martensitiques Fe-Cr-C conventionnels à haute teneur en carbone. Ce grade présente d'excellentes propriétés cryogéniques.
A l'état trempé et revenu, la microstructure de l'UGI 4418 AIR est constituée majoritairement de martensitique revenu (voir figure à droite de la page matière). Il peut contenir des traces de ferrite (moins de 5%) et d'austénite résiduelle selon le diamètre et les traitements thermiques utilisés.
Les garanties de micropropreté sont les suivantes (cote selon ASTM E45/méthode A) :
| 400 |
| 1.4542 (17-4-PH AISI 630) |
| 1.4418 |
UGI 4418 AIR est également disponible en version refondue sous laitier électrolytique (ESR).
UGI 4418 AIR est magnétisable.
Propriétés
Général
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Densité | 7,7 g/cm³ |
Mécanique
| Propriété | Température | Valeur | Commentaire |
|---|---|---|---|
| Module d'élasticité | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 195 GPa | ||
| 200 °C | 185 GPa | ||
| 300 °C | 175 GPa | ||
| 400 °C | 170 GPa | ||
| Dureté, Brinell | 293.0 | maxi, d≤200mm |
Thermique
| Propriété | Valeur | Commentaire |
|---|---|---|
| Coefficient de dilatation thermique | 0.0000103 1/K | 20 à 100°C |
| 0.0000108 1/K | 20 à 200°C | |
| 0.0000112 1/K | 20 à 300°C | |
| 0.0000116 1/K | 20 à 400°C | |
| Capacité thermique spécifique | 430 J/(kg·K) | |
| Conductivité thermique | 15 W/(m·K) |
Électrique
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistivité électrique | 8e-07 Ω·m |
Propriétés chimiques
| Propriété | Valeur | Commentaire |
|---|---|---|
| Carbone | 0.06 | max. |
| Chrome | 15,0 - 17,0 % | |
| Cuivre | 0.5 | max. |
| Manganèse | 1.5 | max. |
| Molybdène | 0,8 - 1,2 % | |
| Nickel | 4,0 - 5,0 % | |
| Azote | 0,02 % | min. |
| Phosphore | 0.03 | max. |
| Silicium | 0.600000000000001 | max. |
| Soufre | 0,005 | max. |
Propriétés technologiques
| Propriété | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Domaines d'application |
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| Formage à froid | UGI 4418 AIR peut être mis en forme à froid par les procédés classiques d'écrouissage (tréfilage, tréfilage, formage, profilage…). Ses propriétés mécaniques élevées nécessitent une attention particulière. Après ou pendant les opérations de formage à froid, une trempe peut être nécessaire pour adoucir la nuance. En cas de déformations importantes, un processus complet de trempe et revenu est recommandé.
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| Propriétés de corrosion |
Grâce à son pourcentage élevé de nickel, de chrome et de molybdène et à sa faible teneur en carbone, UGI 4418 AIR présente une bonne résistance à la corrosion. Corrosion localisée Corrosion par piqûres :Les potentiels de piqûres ont été mesurés comme spécifié dans la norme ISO 15158-2014 dans une solution contenant 0,02 M de NaCl à 23°C. UGI 4418 AIR a également une bien meilleure résistance à la corrosion par piqûres qu'un martensitique 13% Cr (type 1.4006). Les résultats montrent que la résistance à la corrosion par piqûres de l'UGI 4418 AIR est similaire à celle du 1.4542 et du 1.4307 (contenant 0,020 % de soufre).
Corrosion intergranulaire :Sa structure et sa composition rendent UGI 4418 AIR insensible à la corrosion intergranulaire.
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| Traitement thermique |
Ramollissement UGI 4418 AIR est difficile à ramollir en raison de sa composition chimique conduisant à un point de transformation très bas (Ac1). Le recuit doux est généralement réalisé entre 600 et 650°C.
Trempe Le traitement thermique de trempe UGI 4418 AIR consiste en une austénitisation entre 1010°C et 1060°C, suivie d'une trempe à l'huile (ou à l'air pour les plus petites sections). Pour limiter les risques de fissures de trempe, le revenu doit être réalisé le plus tôt possible après l'opération de trempe, après retour à la température ambiante.
Trempe La température de revenu doit être ajustée en fonction des propriétés mécaniques requises.
La période de revenu est généralement comprise entre 2 h et 4 h et est suivie d'un refroidissement à l'air ou à l'huile. Un double revenu peut être utilisé pour adoucir davantage la qualité. La plage de température entre 400°C et 450°C doit être évitée, car elle peut conduire à une fragilisation excessive du métal (voir tableau sur le côté droit de la page du matériau).
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| Formage à chaud |
Forger Un chauffage entre 1150°C et 1200°C est recommandé. Le formage à chaud (forgeage) doit être réalisé de préférence à une température comprise entre 1200°C et 900°C, suivi d'un refroidissement à l'air. Le comportement de l'UGI 4418 AIR lors du forgeage est équivalent à celui d'une nuance austénitique de type 1.4301. Un traitement thermique complet, austénitisation/trempe suivie d'un revenu, est recommandé après formage à chaud.
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| Autre |
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| Soudage |
L'UGI 4418 AIR peut être soudée à l'arc électrique (GMAW, GTAW, SMAW, etc.) et par la plupart des autres procédés (soudage par points, à la molette, LASER, etc.). Du fait de son faible pourcentage de carbone et de sa teneur en nickel, UGI 4418 AIR est plus facile à souder que la plupart des aciers inoxydables martensitiques. La martensite à faible teneur en carbone associée à l'austénite résiduelle finement dispersée confère aux zones affectées thermiquement (ZAT) d'UGI 4418 AIR une excellente ténacité à l'état brut de soudage. L'UGI 4418 AIR n'est donc que peu sensible à la fissuration à froid après soudage et il n'est normalement pas nécessaire de préchauffer les pièces, sauf si les pièces à souder sont très épaisses ou si leur géométrie est susceptible de générer de fortes concentrations de contraintes au niveau des soudures après refroidissement (en ce cas, un préchauffage à 100-120°C est recommandé). Si le Weld Metal (WM) ne nécessite pas les propriétés mécaniques de l'UGI 4418 AIR, une nuance austénitique telle que A316LM ou A316LT peut être utilisée comme métal d'apport. Un traitement thermique post-soudage n'est alors généralement pas nécessaire. Lorsque les WM doivent avoir les mêmes propriétés mécaniques que celles de l'UGI 4418 AIR, un métal d'apport homogène doit être utilisé (type « 16 5 1 »). Dans ce cas, un traitement thermique après soudage à 580-600°C est recommandé. Pour les GMAW avec métal d'apport homogène, un gaz de protection peu oxydant tel que Ar + 1-2% CO₂ sera choisi pour éviter un pourcentage trop élevé d'oxygène dans les WM, assurant ainsi de bonnes propriétés d'impact pour ces WM.
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Métal