UGIMA® 4598 – Acier inoxydable 316L recuit solution avec usinabilité améliorée

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Étirage à froid – Profilage par laminage

L'UGIMA® 4598 convient au formage à froid par méthodes conventionnelles.

La déformation à froid augmente les propriétés mécaniques (Rm et Rp0,2) de la nuance et réduit sa ductilité. Un traitement de recuit en solution entre 1020 °C et 1120 °C peut être utilisé pour réduire la dureté de l'UGIMA® 4598 et restaurer sa ductilité.

L'UGIMA® 4598 s'écrouit moins que les nuances type 1.4404 car il présente une plus grande stabilité vis-à-vis de la formation de martensite induite par déformation. Ainsi, pour une réduction de section totale de 95 %, l'UGIMA® 4598 contient moins de 5 % de martensite.

Corrosion générale : Définie comme corrosion uniforme de toute la surface ; particulièrement présente dans les milieux acides minéraux (acide sulfurique, phosphorique). Applications concernées : industrie chimique où la famille 316 est parfois utilisée. Cette corrosion s'exprime en perte d'épaisseur annuelle. En laboratoire, des essais en acide sulfurique à 2 mol/L et 23 °C ont montré que le taux de corrosion de l'UGIMA® 4598 est trois fois supérieur à celui de l'UGIMA® 4404, la nuance pour laquelle la limite usuelle de perte de 1 mm/an est atteinte dans cet environnement après environ trois mois. L'utilisation de l'UGIMA® 4598 pour ce type d'application doit donc faire l'objet d'un examen approfondi.

Corrosion localisée : Principalement initiée en surface par les ions chlorures (eau potable, eau de mer, sels de déneigement, produits de nettoyage chlorés, etc.).

Corrosion par piqûres : La résistance à la corrosion par piqûres peut être évaluée par la mesure du potentiel de piqûre en laboratoire (norme ISO 15158).

• Dans l'eau potable contenant 600 ppm d'ions chlorures, pH neutre, température ambiante : le potentiel de piqûre de l'UGIMA® 4598 et de l'UGIMA® 4404 est identique.
• Dans un environnement extrêmement agressif (30 000 ppm chlorures, pH neutre, 35 °C) : le potentiel de piqûre de l'UGIMA® 4598 est inférieur à celui de l'UGIMA® 4404, mais similaire à celui de l'UGIMA® 4307.

Le test de brouillard salin neutre ISO 9227 a été appliqué à des barres aux finitions étirée et tournée : après 1000 h d'essai, les surfaces de l'UGIMA® 4598 et de l'UGIMA® 4404 sont identiques. Des applications agroalimentaires sont envisageables pour l'UGIMA® 4598 ; toutefois, il n'est pas recommandé pour des utilisations en bord de mer.

Corrosion en crevasse : Dans les milieux acides (pH 1 à 4) contenant des ions chlorures, l'utilisation de l'UGIMA® 4598 doit être limitée : dans ces conditions, le potentiel de piqûre de l'UGIMA® 4598 est effectivement inférieur à celui de l'UGIMA® 4404. Le film passif de l'UGIMA® 4598 est chimiquement dissous pour pH < 3,5, alors que l'UGIMA® 4404 conserve son film passif jusqu'à une limite de pH 2,5.

Grâce à l'ajout de Cu et S et au procédé UGIMA®, l'UGIMA® 4598 présente des niveaux d'usinabilité significativement supérieurs à ceux de l'UGIMA® 4404HM, par une réduction de l'usure d'outil dans les mêmes conditions de coupe et une amélioration de la cassabilité des copeaux. Son usinabilité est même meilleure que celle de l'UGIMA® 4307HM, principalement grâce à sa cassabilité des copeaux largement supérieure.

Usinabilité des barres à haute température :

Tournage : Les essais au Centre de Recherche Ugitech quantifient ces améliorations. Le gain de productivité pour usure d'outil équivalente est d'environ 30 % vs UGIMA® 4404HM, donnant à l'UGIMA® 4598 un taux de productivité légèrement supérieur à l'UGIMA® 4307HM. En cassabilité des copeaux, l'amélioration est encore plus significative : l'écart avec l'UGIMA® 4404HM s'élargit (13 et 11 conditions de cassabilité supplémentaires sur 56 testées à différents avances et profondeurs de coupe).

Perçage : La très nette amélioration de la cassabilité des copeaux donne à l'UGIMA® 4598 une usinabilité bien supérieure à l'UGIMA® 4404HM, avec une augmentation de 50 % à 80 % des taux de productivité potentiels exprimés en débits de copeaux max.

Usinabilité des barres à froid pour décolletage :

Essais de décolletage sur barres étirées au Centre de Recherche Ugitech sur TORNOS SIGMA 32.

Tournage : Pour une opération d'ébauche, le gain de productivité pour usure équivalente est de 30 % vs UGIMA® 4404HM. Pour la finition, l'UGIMA® 4598 a atteint la limite de la machine en vitesse de rotation (8000 tr/min), donnant un gain d'au moins 10 % vs UGIMA® 4404HM (probablement bien plus si la limite machine n'avait pas été atteinte).

Perçage : Avec foret carbure revêtu (monobloc ou à plaquette), augmentation des débits de copeaux max de 45 % à 90 % vs UGIMA® 4404HM.

Tronçonnage : Gain de productivité de 100 % supérieur à l'UGIMA® 4404HM.

Traitement de mise en solution (Recuit de solution)

L'UGIMA® 4598 est recuit en solution avant livraison. Pour restaurer les propriétés mécaniques après travail à chaud ou à froid, le même traitement peut être effectué. Il consiste à maintenir une température entre 1020 °C et 1120 °C pendant une longue période, suivi d'un refroidissement rapide à l'air ou à l'eau. Ce traitement (recuit de solution) élimine toute trace d'écrouissage, donne au matériau ses propriétés mécaniques les plus basses (Rm et Rp0,2) et une haute ductilité, ainsi qu'une résistance à la corrosion optimale.

Forging

L'UGIMA® 4598 peut être forgé entre 950 °C et 1250 °C, préférentiellement entre 1050 °C et 1250 °C où sa forgeabilité est maximale. Comme pour tous les aciers inoxydables austénitiques, la force de déformation est élevée (bien supérieure aux aciers au carbone). Les pièces peuvent être refroidies à l'air ou à l'eau.

Produits disponibles :

Autres formats : contacter le fournisseur

L'UGIMA® 4598 peut être soudé par la plupart des procédés à l'arc (MIG/TIG, avec ou sans métal d'apport, électrodes enrobées, plasma, etc.), par laser, résistance (points ou couture), friction, faisceau d'électrons, etc. Cependant, sa forte tendance à la fissuration thermique impose de réduire au maximum les énergies linéaires en soudage à l'arc et de limiter le soudage laser.

Si un fil d'apport est utilisé, il est préférable de choisir un fil type UGIWELD™ 316LM qui donnera aux soudures une résistance à la corrosion au moins égale à celle de l'UGIMA® 4598.

Soudage MIG : Utiliser Argon (Ar) avec max 2 % à 5 % CO₂ ou O₂ comme gaz de protection pour éviter l'oxydation excessive des cordons. Une partie de l'Ar peut être remplacée par He (< 20 %) et quelques % de H₂ peuvent être ajoutés selon l'application. L'ajout de N₂ doit être évité (augmente le risque de fissuration thermique en zone de métal fondu).

Soudage TIG : Utiliser Argon pur comme gaz de protection pour éviter l'oxydation prématurée de l'électrode tungstène. Même chose que MIG pour He/H₂. Éviter N₂ (risque fissuration thermique).