UGIMA® 4509 Ecroui (étiré)

L'UGIMA® 4509 peut être facilement utilisé pour les procédés classiques d'écrouissage :étirage à froid, mise en forme, formage, frappe à froid... Comme il est moyennement écroui, les efforts sur les outils sont moindres.

Corrosion par piqûres :Nous avons évalué ce type de corrosion en testant le potentiel de piqûres :plus son mV/SCE est élevé, plus la résistance à la corrosion par piqûres est élevée; un environnement à pH neutre légèrement chloré (0,02 mole/litre de chlorure de sodium) d'eau potable municipale a été choisi (à 23°C). Le tableau suivant donne les valeurs de potentiel de piqûres mesurées sur des échantillons de barres tournées dans le sens travers :

Essai au brouillard salin neutre selon norme de fonctionnement ISO 9227 :Bien que, sur les aciers inoxydables, cet essai dépende fortement de l'état de surface testé (présence de rayures...), il a été réalisé sur des barres de diamètre 15 mm dans leur sens longitudinal, après -polissage mécanique au papier SIC 1200. Après 500 heures d'essais des nuances UGIMA® 4509 et UGI 4509, 90 % de leurs surfaces sont exemptes de piqûres de corrosion. De ce point de vue également, la résistance au brouillard salin de l'UGIMA® 4509 est identique à celle de l'UGI 4509.

Résistance à l'oxydation à haute température :Un test d'oxydation cyclique a été effectué dans l'air à 900°C qui a été maintenu pendant 20 minutes, suivi d'un refroidissement à l'air pendant 300 cycles; le tableau suivant montre que les épaisseurs des couches d'oxyde formées (fine et adhésive) sont similaires pour les deux nuances UGIMA® 4509 et UGI 4509.

Par rapport à un 1.4509 standard, l'UGIMA® 4509 permet d'importants gains de productivité en usinage, grâce à une usure plus lente de l'outil et surtout une meilleure casse des copeaux pour les mêmes conditions de coupe.

Tournage :Des tests standard VB15/0.15 ont été effectués à sec sur un tour à commande numérique et les zones de bris de copeaux (CBZ) ont été déterminées. A usure d'outil équivalente, ils ont mis en évidence (voir tableau ci-dessous) un gain potentiel de productivité d'environ 6% avec UGIMA® 4509, par rapport à un 1.4509 standard, ainsi qu'une meilleure casse copeaux, réduisant le risque d'arrêt machine (pour éliminer boules de copeaux qui pourraient se former et casser des outils ou rayer des pièces usinées).

(1) VB15/0,15 :vitesse de coupe à laquelle on constate une usure en dépouille de 0,15 mm en 15 minutes d'usinage réel; (2) CBZ :balayage vers l'avant (0,1 à 0,4 mm/tour par pas de 0,05 mm/tour) et profondeur de coupe (0,5 à 4 mm par pas de 0,5 mm) à vitesse de coupe constante, pour déterminer le nombre de copeaux corrects conditions de coupure sur 7 x 8 =56 testées.

(1) pour f =0,3 mm/tour, les puces standard 1.4509 ne sont pas bien cassées, ce qui induit de nombreux arrêts machine; pour f =0,35 mm/tour et Vc =130 m/min, 1000 pièces sont obtenues dans la norme 1.4509, leurs copeaux sont bien cassés mais la rugosité Ra des pièces est supérieure à la limite de 3,2 µm; (2) des conditions de coupe assurant une rugosité Ra <1,6 µm sur les 1000 pièces usinées, grâce à une usure limitée de l'outil; (3) vitesse de coupe maximale de la machine TORNOS SIGMA 32, faisant la différence entre les deux nuances; (4) VB15/0,25 :vitesse de coupe à laquelle on constate une usure en dépouille de 0,25 mm en 15 minutes d'usinage réel; (5) à ces conditions de coupe extrêmes pour la norme 1.4509, mauvaise rugosité de surface due à une usure excessive de l'outil.

Tronçonnage :Le tableau ci-dessous indique, pour une opération de tronçonnage, les conditions de coupe pouvant être atteintes pour produire 1000 pièces sans avoir à changer d'outil pour chaque nuance. En tronçonnage, un gain de productivité très important (plus de 80%) a été constaté avec UGIMA® 4509 par rapport à un 1.4509 standard.

Adoucissement :Pour restaurer la ductilité après déformation à froid, Ugima® 4509 peut être traité à une température comprise entre 750 et 900°C et refroidi à l'air.

UGIMA® 4509 présente une excellente forgeabilité à toutes les températures, grâce à sa structure entièrement ferritique. Il peut être formé à chaud par forgeage ou laminage entre 800°C et 1150°C. La température de chauffe ne doit pas dépasser 1150°C pour éviter une croissance excessive des grains.

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Grâce à sa bi-stabilisation niobium et titane, l'UGIMA® 4509 peut être soudé de la même façon qu'un 1.4509 standard par la plupart des procédés de soudage à l'arc (MIG/TIG, avec ou sans métal d'apport, électrodes enrobées, plasma, etc.) par soudage laser, par résistance (par points ou à la molette), par friction ou par faisceau d'électrodes, etc. Aucun traitement thermique ne doit être effectué avant ou après le soudage afin d'éviter la croissance de grains ferritiques dans la nuance.

Si un matériau d'apport de soudure est utilisé, un métal d'apport homogène (ferritique stabilisé) tel que l'EXHAUST® F1 (18LNb) est préféré pour garantir que la zone soudée (zone de métal soudé) [WZ] et zone affectée thermiquement [HAZ]) est une structure ferritique 100 % homogène; pour les soudures épaisses (≥ 3 mm), un métal d'apport austénitique tel que ER308L(Si) (1.4316) est préféré, afin d'éliminer le risque d'affaiblissement du WZ par une croissance excessive des grains. En MIG, comme en TIG, le gaz de protection ne doit pas contenir d'hydrogène ou d'azote. En MIG, les soudures seront réalisées sous Ar (+ éventuellement He) + 1 à 3% O₂ ou CO₂. En TIG, les soudures seront réalisées sous Ar (+ éventuellement He).