UGI® 446 Recuit : Acier Inoxydable Ferritique Haute Performance pour Températures Extrêmes

UGI® 446 - Acier Inoxydable Ferritique à Haute Teneur en Chrome

L'UGI® 446 est un acier inoxydable ferritique avec plus de 23 % de chrome. Sa résistance à la corrosion est parmi les meilleures au sein des grades ferritiques. Comme l'UGI® 446 résiste bien à l'oxydation thermique avec un bon comportement face aux phénomènes de calaminage, il est couramment utilisé pour des applications où la plage de température se situe entre 800 et 1150°C.

Le coefficient de dilatation thermique de l'UGI® 446 étant proche de celui des verres spéciaux, il est souvent utilisé dans les jonctions étanches métal-verre.

L'UGI® 446 résiste bien au contact avec les métaux liquides comme le cuivre ou le laiton. Il est donc bien adapté aux applications électriques où il y a des contacts étroits entre acier inoxydable, cuivre et laiton.

Une exposition prolongée à des températures comprises entre 350 et 800°C entraîne une évolution de la structure métallurgique du matériau qui peut devenir cassant (phase sigma ou décomposition de la ferrite).

L'UGI® 446 a une structure 100 % ferritique à l'état recuit. Cette condition métallurgique garantit que le matériau ne sera pas soumis à la corrosion intergranulaire. Un maintien trop long à température dans la plage 350-750°C peut entraîner une fragilisation du matériau due à la croissance de phases fragiles dans la structure (décomposition α+α' de la ferrite vers 475°C et phase sigma à température plus élevée). Cela doit être évité.

Propriétés Générales

Propriété	Valeur
Densité	7,5 g/cm³

Propriétés Mécaniques

Propriété	Valeur	Commentaire
Module d'élasticité	220 GPa
Allongement	20 %	min.
Résistance à la traction	480 MPa	min.

Propriétés Thermiques

Propriété	Valeur
Capacité thermique massique	500 J/(kg·K)
Conductivité thermique	17 W/(m·K)

Propriétés Électriques

Propriété	Valeur
Résistivité électrique	1,1e-06 Ω·m

Composition Chimique

Élément	Valeur	Commentaire
Carbone	0,06	max.
Chrome	23,0 - 24,0 %
Manganèse	1,0	max.
Molybdène	0,5
Nickel	0,5	max.
Azote	0,1	max.
Phosphore	0,03	max.
Silicium	0,7	max.
Soufre	0,03	max.

Propriétés Technologiques

Domaines d'Application

• Étanchéité verre-métal
• Conducteurs électriques pour éclairage
• Pièces d'assemblage en contact avec cuivre ou laiton
• Pièces pour moules à verre

Formage à Froid

Emboutissage à froid
Grâce à une bonne ductilité, l'UGI® 446 est bien adapté à l'emboutissage à froid. Il est sensible aux rayures provenant soit du laminage à chaud, soit du tréfilage à froid. Cela peut entraîner des fissures de surface après déformations sévères à froid.

Pliage - Formage
L'UGI® 446, étant ductile, est bien adapté au pliage et au formage. Sa température de transition (ductile/fragile) étant proche de la température ambiante, une vitesse de déformation lente est recommandée. Selon la transformation thermomécanique avant pliage, les surfaces étirées peuvent présenter un aspect bosselé (dénommé « peau d'orange ») lié à des grains grossiers sous la surface du fil.

Tréfilage - Profilage
L'UGI® 446 convient au formage à froid par méthodes conventionnelles. Comme les autres grades ferritiques, la déformation à froid augmente légèrement les propriétés mécaniques (Rm et Rp0,2) du grade et réduit sa ductilité. Le tréfilage à froid peut être effectué avec une réduction de section jusqu'à 80 %. (Voir le graphique sur la page du matériau)

Propriétés de Corrosion

Corrosion localisée
Corrosion par piqûres : La résistance à la corrosion par piqûres peut être évaluée en mesurant le potentiel de piqûre en laboratoire (essai normalisé ISO 15158). En solution aqueuse légèrement salée contenant NaCl 0,02 M, le tableau ci-dessous donne le potentiel de piqûre pour les principaux grades ferritiques. Les échantillons mesurés étaient polis dans le sens du laminage de la barre ou du fil. Les surfaces des échantillons ont été vieillies naturellement pendant 24 h après polissage mécanique et avant les essais de corrosion par piqûres.

Grades Ferritiques	Potentiel de piqûre en mV/ECS
AISI 430 - 1.4016	350 mV
AISI 434 - 1.4113	400 mV
AISI 446 - 1.4763	420 mV
1.4511 / 1.4509	470 mV
AISI 445 - 1.4621	550 mV

Le potentiel de corrosion par piqûres de l'UGI® 446 est supérieur à celui du ferritique standard UGI® 430 mais pas aussi élevé que ceux des grades ferritiques stabilisés au titane ou niobium comme 4511, 4509 ou 4621, en raison d'une légère sensibilité à la corrosion intergranulaire.

Oxydation thermique : L'UGI® 446 résiste bien à l'oxydation thermique, il est couramment utilisé pour des applications où la température se situe entre 800 et 1150°C. Il résiste particulièrement bien à l'effet de calaminage lors d'essais cycliques.

Usinabilité Générale

Tournage
Comme les autres grades ferritiques, l'usinabilité de l'UGI® 446 nécessite des précautions. Lors du tournage, une accumulation et un collage du matériau peuvent se produire à la pointe de l'outil de coupe. Cela peut entraîner une usure prématurée de l'outil, une surface rugueuse des pièces tournées, voire des écarts sur les dimensions des pièces. Pour contenir ces inconvénients, l'utilisation d'outils de coupe revêtus est recommandée (TiN ou TiAlN par exemple).

Afin de faciliter l'évacuation des copeaux, un flux de lubrifiant sous haute pression est conseillé. Un lubrifiant avec additifs extrême pression est recommandé.

État métallurgique (Rm)	Profondeur de coupe / Avance
	6 mm / 0,5 mm/tr	3 mm / 0,4 mm/tr	1 mm / 0,2 mm/tr
Recuit (450 – 550 MPa)	160 m/min	190 m/min	260 m/min

Perçage
Même plus critique que pour les opérations de tournage, la lubrification lors du perçage de l'UGI® 446 est cruciale. Le flux de lubrifiant doit être régulier et généreux (pression et débit). Sur les grands diamètres de perçage, l'utilisation de forets avec trou d'huile traversant (lubrification interne) est préférée. Un angle inclus de 130-140° pour forets carbure ou 118° pour forets HSS est recommandé.

Traitement Thermique

L'UGI® 446 a une structure 100 % ferritique à l'état recuit. Il n'est donc pas nécessaire d'effectuer un traitement thermique supplémentaire si le matériau n'a été que travaillé à froid. Cependant, après une exposition prolongée à une température entre 350 et 800°C qui peut entraîner une fragilisation du matériau (phase sigma ou décomposition de la ferrite), il est possible de restaurer la structure recuite par un traitement thermique entre 800 et 1130°C.

Un recuit complet sans produire de grains grossiers préjudiciables pour des applications comme le pliage doit être effectué avec un traitement thermique entre 840 et 900°C (2 heures minimum) suivi d'un refroidissement rapide à l'eau ou à l'air pulsé.

Formage à Chaud

Forgage
L'UGI® 446 peut être facilement forgé entre 800°C et 1130°C où sa forgeabilité est maximale. Les composants peuvent être refroidis rapidement, soit à l'air, soit à l'eau.

Autres Informations

L'UGI® 446 présente une température de transition (ductile-fragile) proche de la température ambiante. Pour cette raison, il est conseillé de ne pas l'utiliser en grandes épaisseurs, par exemple supérieures à 80 mm pour barre pleine.

Produits Disponibles :

Produit	Forme	Finition	Tolérance	Dimension
Fil machine	Rond	Décapé		5,0 à 32 mm
Fil tréfilé	Rond			0,8 à 18,0 mm
Profil				2 à 70 mm²
Barre	Rond	Laminé et décapé	12 à 13	22 à 71 mm
	Rond	Tourné et poli	9 à 11	22 à 71 mm
	Rond	Tréfilé	8 à 9	2,0 à 55 mm

Autres : contacter le fournisseur

Soudage

Comme tous les grades ferritiques non stabilisés au titane ni au niobium, l'UGI® 446 est difficile à souder. Les paramètres de soudage doivent être finement ajustés pour éviter une zone fondue cassante due à des grains grossiers, et limiter la corrosion intergranulaire tant dans la zone fondue que dans la zone affectée thermiquement.

Afin de maintenir des propriétés de résilience proches du matériau d'origine, les techniques de soudage où un refroidissement rapide de la zone fondue et où de faibles énergies de soudage sont possibles sont préférées (soudage laser plutôt que TIG).

Pour éviter la corrosion intergranulaire des zones soudées, les soudures doivent être réalisées avec un fil de soudure stabilisé comme EXHAUST® F1 – 18LNb ou l'EXHAUST® F1 EVO – 18LNbSi. Si l'épaisseur du soudage est supérieure à 2 mm, un fil doublement stabilisé (Ti et Nb) comme l'EXHAUST® Bi-Stab – 18LNbTi EVO est préféré.