UGI® 4362 Fil tréfilé – Acier inoxydable duplex recuit à résistance et corrosion améliorées

Les propriétés mécaniques en barres (Re et Rm) de l'UGI® 4362 sont :

• Supérieures à celles du 316L et également du 316LN ;
• Résistance à la corrosion meilleure que celle du 316L.

La composition chimique est équilibrée pour obtenir 40 à 60 % de ferrite après recuit entre 950 et 1050 °C suivi d'un refroidissement rapide. La sensibilité à la précipitation de phases intermétalliques (provoquant la fragilisation) est bien inférieure à celle du Duplex 4462. Typiquement, la précipitation de la phase sigma nécessite plus de 10 heures à 800 °C, situation rarement rencontrée lors des opérations de transformation. La précipitation de la phase alpha' peut se produire lors de maintien prolongé dans la plage 350-550 °C, entraînant une fragilisation. Ainsi, la température maximale de service ne doit pas dépasser 300 °C.

Propriétés

Général

Propriété	Valeur
Densité	7,8 g/cm³

Mécaniques

Propriété	Température	Valeur
Module d'élasticité		200 GPa
Allongement		28 %
Résilience Charpy (encoche V)	-46 °C	75 kJ/m²
Résilience Charpy (encoche V)	20 °C	90 kJ/m²
Réduction de section		80,0 %
Résistance à la traction		880 MPa

Thermiques

Propriété	Valeur	Commentaire
Coefficient de dilatation thermique	14,0 × 10⁻⁶ 1/K	20 à 300 °C
Conductivité thermique	16,7 W/(m·K)

Électriques

Propriété	Valeur
Résistivité électrique	8,0 × 10⁻⁷ Ω·m

Composition chimique (en % masse)

Élément	Valeur	Commentaire
Carbone	0,03	max.
Chrome	22,0 - 24,0
Cuivre	0,1 - 0,6
Manganèse	2,0	max.
Molybdène	0,1 - 0,6
Nickel	3,5 - 5,5
Azote	0,05 - 0,20
Phosphore	0,035	max.
Silicium	1,0	max.
Soufre	0,015	max.

Propriétés technologiques

Domaines d'application

De manière générale, partout où les nuances 316 et 316L (1.4401 et 1.4404) sont utilisées :

• Industries de l'énergie et de la transformation ;
• Construction ;
• Industrie agroalimentaire.

Limitations d'emploi :

• Applications cryogéniques (faible ténacité aux températures cryogéniques) ;
• Températures de service excédant 300 °C.

En cas de doute, veuillez consulter.

Formage à froid

Tréfilage – Profilage : L'UGI® 4362 convient au tréfilage et peut être écroui davantage qu'un 316L (1.4404), de manière comparable à un 302 (1.4310). L'UGI® 4362 écroui peut également servir pour les fils à ressort.

Emboutissage à froid : L'UGI® 4362 peut remplacer le 1.4404 et le 1.4578 pour l'emboutissage à froid, sous réserve de certaines précautions. Il permet la fabrication de pièces courantes et techniques si l'emboutissage n'est pas trop sévère.

Lors de la fabrication d'une pièce de référence à empreinte cruciforme au centre R&D, la mesure de la force d'emboutissage a montré une force supplémentaire de 20 % pour le duplex par rapport au 1.4578 et au 1.4404.

L'usure des poinçons sera également plus marquée avec le 4362, comparé au 1.4578 et au 1.4404.

Lors de la fabrication d'une vis à tête cruciforme, sans lubrification (accélération du test), le poinçon a cassé après 6000 pièces avec le 4362, contre 9000 pour le 1.4404 et plus de 10 000 avec le 1.4578. Après emboutissage, avec l'UGI 4362, la surface de bord libre est lisse, contrairement au 1.4578 et au 1.4404, comme le montre un simple écrasement entre deux piles.

La résistance à la corrosion des pièces embouties à froid est identique à celle des pièces fabriquées en 1.4404 et 1.4578, dans la mesure où aucun défaut d'emboutissage sévère n'est généré. Si la fabrication des pièces est réalisée avec soin et que les pièces sont correctement nettoyées par rotation (barillet, etc.), la résistance à la corrosion peut être significativement supérieure à celle du 1.4578.

Propriétés de corrosion

Corrosion généralisée : La nuance UGI® 4362 peut remplacer le 316L (1.4404) dans la plupart des applications connues ; en particulier :

• Marché de la construction pour exposition en atmosphère urbaine ou maritime ;
• Industrie du papier et de la pâte à papier ;
• Industrie chimique, pour la production d'acide sulfurique par exemple.

Ceci est illustré par les diagrammes de corrosion dans l'H₂SO₄ et en milieu NaCl.

Note : pour une utilisation dans les acides organiques bouillants, veuillez consulter.

Corrosion par piqûres : La nuance UGI® 4362 présente une meilleure résistance à la corrosion par piqûres en milieu NaCl que le 316L (1.4404).

Corrosion sous contrainte (CSC) : Des essais de CSC en milieu chloruré (8 ppm O₂) à pH=7, sous un niveau de contrainte excédant la limite élastique et pendant plus de 1000 heures ont montré que l'UGI® 4362 performe mieux que le 316L (1.4404). L'UGI® 4362 peut être utilisé dans ce type de solution jusqu'à 130 °C sans risque de CSC. En revanche, pour le 316L (1.4404), la température ne doit pas excéder 50 °C.

Usinabilité générale

Tournage : En tournage (essai Vb15/0.15 avec l'outil Kennametal KC9225), la nuance UGI 4362 apparaît meilleure que le 1.4462 et équivalente à l'UGIMA® 4404. Des essais outils/matériaux sont à réaliser pour compléter ces résultats.

Perçage (Ø 4 mm, foret HSS) : Pour le perçage Ø 4 mm, l'encombrement des copeaux crée le même problème d'évacuation que celui observé avec le Duplex 1.4462, dû à une mauvaise cassabilité des copeaux.

Perçage (Ø 6 mm, foret carbure + TiN) : Pour le perçage Ø 6 mm, la mauvaise cassabilité des copeaux du 4362 ne semble pas créer de difficultés quant à la réduction de la zone de travail optimale ou de la durée de vie des outils, la nuance 4362 se comportant mieux que l'UGIMA® 4404 sur ces deux paramètres, que la version HM soit utilisée ou non.

Attention : l'état de surface des trous percés peut être de qualité inférieure, dû à la mauvaise cassabilité des copeaux.

Décolletage : Tournage droit : confirme le très bon comportement du 4362 en tournage, meilleur que celui de l'UGIMA® 4404 dans ce cas. Perçage avec foret HSS Ø 4 mm : confirme la difficulté d'évacuation des copeaux due à la mauvaise cassabilité du 4362 en l'absence de refroidissement central comparé à l'UGIMA® 4404 HM. Tronçonnage : comportement intermédiaire entre l'UGIMA® 4404 HM et le 1.4462 (voir tableau ci-dessous).

Essai	45N – 1.4462 (1)		35N – 1.4362 (1)
	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)
Tronçonnage	60	0,04 / 0,015	100	0,05 / 0,025
Durée de vie	1794		1377

Essai	316L – UGIMA® 4404 (2)		316L – UGIMA® 4404 HM (2)
	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)
Tronçonnage	140	0,05 / 0,015	140	0,07 / 0,035
Durée de vie	939		1104

(1) Sandvik 2135 (N151.2-200-SE) ; (2) Iscar IC328 GFN 2J

Formage à chaud

Forgeage : La nuance UGI® 4362 se forge aisément entre 1250 et 950 °C, bien que ce ne soit pas aussi aisé que pour les nuances austénitiques usuelles (304 et 316). L'aptitude au travail à chaud dépend de la teneur en ferrite, qui augmente avec la température : les températures élevées offrent la meilleure aptitude au forgeage.

Les contraintes d'écoulement à haute température des nuances duplex sont inférieures à celles des nuances austénitiques. Ainsi, moins de puissance mécanique est requise pour forger une nuance duplex. Des précautions doivent être prises pour éviter la déformation par fluage.

Après formage à chaud, un refroidissement rapide (eau ou air) est nécessaire pour prévenir la précipitation de la phase sigma. Un recuit de mise en solution est alors optionnel. Si le forgeage se termine vers 900 °C, les propriétés mécaniques (Re et Rm) augmenteront du fait de l'écrouissage.

Produits disponibles

Produit	Forme	Finition	Tolérance	Dimensions (mm)
Barres		Laminées à chaud, ébavurées	13
Barres		Tréfilées, tournées, rectifiées, brillantes	6 à 11
Fil machine	Rond			5,5 ≤ ø ≤ 32 mm
Fil tréfilé

Veuillez contacter le fournisseur pour d'autres produits et dimensions.

Soudage

L'UGI® 4362 peut être soudé par friction, par résistance électrique, par arc électrique avec ou sans métal d'apport (TIG, MIG, électrode, plasma, sous flux…), par faisceau laser, par faisceau d'électrons…

La faible teneur en Mo de la nuance empêche la formation de phase sigma lors des opérations de soudage, contrairement aux autres aciers inoxydables duplex qui nécessitent des précautions. Le soudage est donc simple, et pas beaucoup plus complexe que celui des nuances austénitiques telles que le 304L (1.4307) ou le 316L (1.4404). Le duplex est même meilleur en ce qui concerne la fissuration à chaud.

Toutefois, afin d'optimiser les propriétés de résilience des soudures, les conditions de soudage doivent maximiser l'apport d'énergie pour limiter la quantité de ferrite dans la zone fondue et dans la zone affectée thermiquement.

Diverses nuances de métaux d'apport peuvent être utilisées pour souder l'UGI® 4362, selon les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion requises dans les soudures. Les principales sont :

• UGIWELD™ 45N / ER 2209 / 22.9.3NL ;
• UGIWELD™ 309LM / ER 309LSi / 23.12LSi.

Le préchauffage des pièces avant soudage n'est pas nécessaire. Aucun traitement thermique post-soudage n'est requis et ne doit être effectué, à l'exception éventuelle d'un recuit de mise en solution complet, si nécessaire.