UGIMA® 4005 QT650 : Acier inoxydable martensitique premium à usinabilité supérieure

Présentation de l'UGIMA® 4005

L'UGIMA® 4005 est un acier inoxydable martensitique à 12–14 % de chrome, dont l'usinabilité est améliorée de 15 à 30 % grâce au procédé UGIMA® qui permet de contrôler les inclusions d'oxydes. Il conserve les autres propriétés de l'UGI 4005 standard (travail à froid, soudabilité, résistance à la corrosion…).

L'UGIMA® 4005 est livré de préférence en condition traitée QT650 pour optimiser son usinabilité. Sa microstructure est alors une martensite revenue avec de nombreux sulfures allongés dans le sens du laminage à chaud.

Propriétés

Général

Propriété	Valeur
Densité	7,7 g/cm³

Mécaniques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Module d'élasticité	20 °C	215 GPa
Module d'élasticité	100 °C	212 GPa
Module d'élasticité	200 °C	205 GPa
Module d'élasticité	300 °C	200 GPa
Module d'élasticité	400 °C	190 GPa
Allongement		8 %	min., selon dimension
Dureté Brinell		280	max., selon dimension
Résistance à la traction		650,0 – 1000,0 MPa	selon dimension

Thermiques

Propriété	Valeur	Commentaire
Coefficient de dilatation thermique	0,0000105 1/K	20 à 100 °C
Coefficient de dilatation thermique	0,000011 1/K	20 à 200 °C
Coefficient de dilatation thermique	0,0000115 1/K	20 à 300 °C
Coefficient de dilatation thermique	0,000012 1/K	20 à 400 °C
Capacité thermique massique	460 J/(kg·K)
Conductivité thermique	30 W/(m·K)

Électriques

Propriété	Valeur
Résistivité électrique	0,0000006 Ω·m

Composition chimique (% masse)

Élément	Valeur	Commentaire
Carbone	0,06 – 0,15
Chrome	12,0 – 14,0
Manganèse	1,5	max.
Molybdène	0,06	max.
Phosphore	0,04	max.
Silicium	1,0	max.
Soufre	0,15 – 0,35

Propriétés technologiques

Domaines d'application

Grade utilisé quand une usinabilité élevée est nécessaire (décolletage grandes séries) et que la résistance à la corrosion n'est pas le critère décisif :

• Industrie de process : connecteurs, fixations
• Automobile : injecteurs

Peut aussi servir pour ses propriétés magnétiques en condition recuite (électrovannes).

Propriétés de corrosion

Globalement identiques à l'UGI 4005 standard. Stockage en ambiance peu humide recommandé.

Corrosion par piqûres : Potentiel de piqûre mesuré en milieu salin pH 6,6 à 23 °C, NaCl 0,002 M (116 mg/l, 0,01 %). Mesure très dispersée sur aciers faiblement chromés resulfurés ; l'UGIMA® 4005 montre une dispersion légèrement supérieure à l'UGI 4005 standard.

Usinabilité générale

Grâce à ses inclusions d'oxydes contrôlées, l'UGIMA® 4005 présente une excellente usinabilité, nettement supérieure au 1.4005 standard (UGI 4005). À conditions de coupe identiques, taux d'usure outil bien inférieurs.

Gains de productivité significatifs sans réduire la durée de vie outil. Exemple en tournage (barres laminées à chaud, sans lubrifiant) – VB15/0,15 :

VB15/0,15 en tournage (sans lubrifiant)
Grade	SECO TM2000 CNMG 120408-MF4	SUMITOMO AC610M CNMG 120408-GU
UGI 4005	340 m/min	380 m/min
UGIMA® 4005	≥ 490 m/min	≥ 510 m/min

Traitement thermique

• Recuit (adoucissement) : Plusieurs heures entre 745 et 825 °C + refroidissement lent air.
• Trempe : 950–1000 °C + refroidissement air ou huile.
• Revenu : Température selon propriétés mécaniques visées. Éviter 400–550 °C (baisse de ténacité).

Formage à chaud

Forgage : Possible mais non adapté aux opérations d'upsetting sévères. Conditions recommandées :

• Température de chauffe : 1150–1220 °C
• Température de forge : 950–1220 °C
• Refroidissement lent après forge (four ou vermiculite)

Produits disponibles

Produit	Forme	Finition	Tolérance	Dimensions (mm)
Barres	Rond	Laminé à chaud – Décapé	k13	22–77 (pas 1 mm) 80–115 (pas 5 mm)
		Tourné à froid	h11 – h10	22–115
		Tourné & poli à froid	h11 – h10 / h9	22–115 / 22–55
		Rectifié	h9 – h8 – h7	22–115
		Tréfilé à froid	h9	5–30
	Hexagone	Tréfilé à froid	h11	3–55

Autres finitions, tolérances, dimensions, profils : sur demande.

Traitements de surface

Identiques à ceux utilisés pour un 1.4005 standard type UGI 4005.

Soudage

Comme l'UGI 4005 standard, l'UGIMA® 4005 est soudable par la plupart des procédés à l'arc (GMAW, GTAW avec/sans fil d'apport, SMAW, SAW…), laser, résistance (point/rouleau), friction, faisceau d'électrons.

Structure martensitique « as welded » en métal fondu (MF) et ZAT (si soudage sans fil d'apport) → pas de corrosion intergranulaire par précipitation de carbures de chrome / déchromisation aux joints de grains.

• GMAW/GTAW : Gaz de protection sans azote ni hydrogène (risque fragilisation par H₂ typique des martensitiques).
• SMAW : Électrodes étuvées (éliminer eau résiduelle dans l'enrobage → H₂).

Faible teneur en carbone → soudage à l'arc sans préchauffage possible. Mais revenu 200–300 °C souvent nécessaire pour améliorer ténacité ZAT (et MF si fil d'apport homogène). Avec fil homogène : interdiction 300–550 °C (précipitation carbures fins → fragilisation ZAT/MF).

Avec fil austénitique (309L, 308L…) : revenu 200–300 °C possible pour ténacité ZAT. Traitements plus chauds interdits (risque migration C de ZAT vers MF → baisse corrosion MF).