UGIMA® 4104 – Acier inoxydable recuit premium à usinabilité supérieure

Description

L'UGIMA® 4104 est un acier inoxydable à usinabilité améliorée fabriqué exclusivement par UGITECH. Ses propriétés sont identiques à celles de l'UGI 4104, sauf pour son usinabilité, qui est encore meilleure :

L'UGIMA® 4104 est un acier inoxydable produit par la méthode de développement et contrôle de la population d'inclusions, UGIMA®, perfectionnée par UGITECH.
Les nouvelles avancées technologiques de l'UGIMA® 4104 sont extrêmement avantageuses, quelles que soient les conditions d'usinage, la machine ou l'outillage utilisé.
Des gains de productivité de 4 % ont été obtenus par rapport à l'UGINE 4104 lors du tournage en état adouci. Des gains de 25 % en état traité et jusqu'à 100 % lors du perçage Ø4 mm HSS en état adouci.

Propriétés physiques

Propriété	Valeur
Densité	7,9 g/cm³

Propriétés 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		15 %	min.
Réduction de surface		50,0 %	min.
Résistance à la traction		600 MPa	max.

Propriétés thermiques

Propriété	Valeur	Commentaire
Coefficient de dilatation thermique	0,0000105 1/K	20 à 100°C, 20 à 200°C, 20 à 300°C, 20 à 400°C
Capacité thermique massique	460 J/(kg·K)
Conductivité thermique	25 W/(m·K)

Propriétés électriques

Propriété	Valeur
Résistivité électrique	7,3e-07 Ω·m

Propriétés magnétiques

Propriété	Valeur
Polarisation de saturation	1,6 T

Composition chimique

Élément	Valeur	Commentaire
Carbone	0,1 - 0,15 %
Chrome	15,5 - 17,5 %
Manganèse	1,0 - 1,5 %
Molybdène	0,2 - 0,5 %
Nickel	0,5	max.
Phosphore	0,04	max.
Silicium	0,70	max.
Soufre	0,25 - 0,35 %

Propriétés technologiques

Propriété

Valeur

Domaines d'application

• Fabrication générale de composants et industries du décolletage
• Industrie automobile
• Industrie des transports
• Industrie des appareils électriques…

Propriétés de corrosion

L'UGIMA® 4104 a une excellente aptitude à résister à la corrosion dans certains environnements. Sa résistance est typique des aciers inoxydables ferritiques et similaire à celle du 4104 à tous égards ; elle est comparable à celle d'un acier ferritique 430, mais elle est altérée par la haute teneur en soufre dans les environnements propices à la corrosion par piqûres ou en crevasses. Contacter le fournisseur pour ces types d'environnements.

Cette nuance convient à toutes les applications d'équipements de bureau. L'utilisation de l'UGIMA® 4104 est compatible avec tous les fluides, lubrifiants, huiles et graisses utilisés dans l'industrie de l'usinage.

Cependant, l'UGIMA® 4104 n'est pas recommandé pour les environnements marins et les environnements chimiques fortement oxydants.

Une résistance optimale à la corrosion est obtenue sur une surface exempte de toute trace d'huile d'usinage ou de particules étrangères (de fer par exemple). L'UGIMA® 4104 se décape de la même manière que l'acier ferritique 4104. Cela s'applique aussi à la décontamination.

Note : La résistance à la corrosion d'un acier inoxydable dépend de nombreux facteurs liés à la composition de l'atmosphère corrosive (concentration en chlorures, présence d'agents oxydants, température, pH, agitation), ainsi qu'à la préparation du matériau (surfaces exemptes de particules métalliques, état de surface : polissage, etc.). Des précautions doivent être prises pour certains tests comme le brouillard salin (NF X 41002) : éviter les étiquettes de marquage qui pourraient causer des coulées de corrosion.

Usinabilité générale

Les performances de l'UGIMA® 4104 en usinage sont exceptionnellement bonnes, grâce à l'optimisation de la population d'inclusions. Cela est vrai non seulement pour les vitesses très élevées et conditions sévères (procédé UGIMA®), mais aussi pour les basses vitesses et conditions moins sévères, grâce aux nouvelles améliorations. L'UGIMA® 4104 est donc particulièrement approprié pour le décolletage, son usinabilité améliorée étant efficace sur une large gamme de conditions de coupe et d'opérations. Ses performances reposent sur une excellente cassabilité des copeaux, une durée de vie d'outil prolongée et une excellente finition de surface.

Les conditions de coupe indiquées dans les tableaux ci-dessous sont celles établies lors de la phase d'essai du développement de l'UGIMA® 4104. Pour utiliser la nuance de manière optimale pour vos pièces et environnement, contacter notre Service Technique.

Traitement thermique

L'UGIMA® 4104 a une structure ferritique douce après traitement jusqu'à environ 830°C. Au-delà, il forme de l'austénite, transformée en martensite au refroidissement : environ 50% martensite maxi après traitement vers 1100°C.

Il peut être adouci en structure ferritique vers 780-820°C (minimum 2 heures)
Il peut être durci en structure ferrite + martensite entre 900°C et 1070°C
+QT650 : acier revenu durci entre 950° et 1070°C et revenu entre 550°C et 650°C

Formage à chaud

Forgeage : L'UGIMA® 4104 peut être forgé. Il a une contrainte d'écoulement faible (dureté à chaud) similaire au type 1.4016 (430), soit environ 50% de celle du type 1.4301 (304). Chauffe : 1100°C à 1250°C ; température minimum de forgeage : 950°C. Après forgeage : structure biphasée ferrite + martensite, à adoucir si nécessaire.

Autres

Produits disponibles :

Produits	Forme	Tolérance
Barres laminées à chaud ébarbées		13
Barres étirées, tournées, rectifiées		6 à 11
Barres étirées	Hexagonal	11

Soudage

Cette nuance est difficile à souder. Comme pour toutes les nuances semi-ferritiques, il existe divers risques (fissuration à froid par hydrogène, manque de ductilité du cordon, corrosion intergranulaire) si des précautions ne sont pas prises. L'opération doit être particulièrement rigoureuse.

Pour minimiser les risques de fissuration à froid en zone affectée thermiquement (et en zone de métal d'apport en cas de soudage homogène ou sans métal d'apport), les pièces doivent être préchauffées entre 150 et 230°C pour éliminer l'hydrogène et minimiser les contraintes de traction au refroidissement. Si des électrodes enrobées sont utilisées, elles doivent être soigneusement séchées. En soudage à l'arc, le gaz de protection ne doit pas contenir d'H₂.

Après soudage, pour restaurer la résilience des zones affectées thermiquement, la martensite doit subir un revenu post-soudage à 760°C (1 heure) + trempe pour la transformer en ferrite + carbures. Si un risque de déformation existe pendant la trempe, refroidir lentement au four à 600°C avant la trempe obligatoire pour éviter l'embrittlement à T < 500°C. Pour assurer une meilleure résilience du cordon, le gaz ne doit pas contenir de N₂ et le CO₂ n'est pas recommandé. En général, seul l'argon (plus 2% O₂ pour MIG) est recommandé.

Il est difficile d'empêcher la corrosion intergranulaire en zone affectée thermiquement, le risque étant plus grand avec une énergie de soudage élevée. L'énergie doit donc être minimisée pour réduire l'appauvrissement en chrome aux joints de grains par précipitation de Cr23C6.

Si un métal d'apport est requis : remplissage ferritique homogène (430L, ou 430LNb pour épaisseurs < 3 mm), austénitique (ER308LSi, 309LSi, etc.) ou duplex (ER312). Les métaux d'apport austénitiques et duplex éliminent les risques de fissuration à froid et corrosion intergranulaire en zone de métal d'apport, mais pas en zone affectée thermiquement. Préchauffage et traitement post-soudage donc requis dans tous les cas. Du fait de la forte teneur en S de l'UGIMA® 4104, il est déconseillé d'utiliser un fil "base Ni" (risque de fissuration à chaud).

UGI 4418 QT900 : Acier martensitique haute résistance à la corrosion supérieure UGIMA® 4104 QT650 – Acier inoxydable à usinabilité supérieure par UGITECH

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