Dans le monde de la fabrication et de l’ingénierie, la précision est la pierre angulaire de la qualité et de la performance. Dans ce paysage axé sur la précision, acier inoxydable s'est imposé comme un matériau de choix fiable et polyvalent. Pièces usinées en acier inoxydable avec d'excellentes propriétés mécaniques, précision et répétabilité.
Caractéristiques de l'acier inoxydable
La popularité de l'acier inoxydable en matière de précision usinage est soutenu par une gamme de caractéristiques exceptionnelles qui répondent aux exigences strictes de diverses industries.
Résistance exceptionnelle à la corrosion
La résistance à la corrosion est sans doute la caractéristique la plus connue de l’acier inoxydable. Cette résistance à la rouille et à la corrosion est due à la présence de chrome, un élément d'alliage qui forme une couche d'oxyde protectrice à la surface de l'acier. Cette couche d'oxyde agit comme une barrière, empêchant le métal sous-jacent d'interagir avec des agents corrosifs, notamment l'humidité, les acides et les sels.
Solidité et durabilité
L'acier inoxydable offre une résistance et une durabilité qui rivalisent avec certains des matériaux d'ingénierie les plus robustes. Sa résistance inhérente lui permet de résister à des charges mécaniques importantes, ce qui le rend adapté aux applications dans lesquelles l'intégrité structurelle est essentielle. La capacité à maintenir cette résistance dans le temps, même dans des environnements corrosifs, ajoute à son attrait.
Usinabilité
Il fait référence à la facilité avec laquelle un matériau peut être façonné, coupé et formé sans affecter négativement la précision et la qualité du composant final. L'acier inoxydable forme des copeaux petits et faciles à gérer lors de l'usinage, ce qui contribue à un processus d'usinage plus propre et plus efficace. L'usure de l'outil est faible.
Résistance à haute température
L'acier inoxydable conserve son intégrité structurelle à haute température. La résistance aux températures élevées est une caractéristique précieuse dans les industries où les composants sont soumis à des températures élevées, comme l'aérospatiale, l'automobile et la transformation industrielle.
Types d'acier inoxydable
L’acier inoxydable n’est pas un matériau universel ; il existe en différents types, chacun avec son propre mélange de propriétés, ce qui le rend adapté à différentes applications. Ces types d'acier inoxydable sont classés en fonction de leur microstructure et de leurs éléments d'alliage.
Austénitique
Les aciers inoxydables austénitiques sont le type d’acier inoxydable le plus courant et le plus largement utilisé. Ils se caractérisent par leur structure cristalline cubique à faces centrées (FCC), qui est la forme la plus stable à température ambiante. Cette microstructure offre une résistance et une résistance exceptionnelles à la corrosion, ce qui rend l'acier inoxydable austénitique polyvalent et idéal pour une large gamme d'applications.
Principales caractéristiques:
- Non magnétique : Les aciers inoxydables austénitiques sont non magnétiques, ce qui les rend adaptés aux applications où les propriétés magnétiques sont indésirables.
- Formabilité: Les aciers inoxydables austénitiques peuvent être facilement formés et soudés, ce qui les rend adaptés à des applications telles que les équipements de cuisine, les éviers et les éléments architecturaux.
- Excellente résistance à la corrosion : L'acier inoxydable austénitique est résistant à la corrosion, mais sujet à la fissuration par corrosion sous contrainte.
Notes communes :201, 202, 301, 302, 303, 304, 305, 308, 309, 310, 314, 316, 317, 321, 347, 348 et 384.
Ferritique
Les aciers inoxydables ferritiques se caractérisent par une structure cristalline cubique centrée (BCC). Ils ont une teneur en chrome plus élevée et une teneur en nickel plus faible que les aciers inoxydables austénitiques. Les aciers inoxydables ferritiques offrent une bonne résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements légèrement corrosifs.
Principales caractéristiques:
- Magnétique: Les aciers inoxydables ferritiques sont magnétiques, ce qui peut être avantageux dans les applications où des propriétés magnétiques sont nécessaires.
- Résistance à la corrosion : Même si elles ne sont pas aussi résistantes à la corrosion que les aciers austénitiques, les pièces usinées en acier inoxydable ferritique conviennent néanmoins à diverses applications, notamment les systèmes d'échappement et les appareils électroménagers automobiles.
Notes communes : 405, 409, 430, 434, 436, 442 et 446.
Martensitique
Les aciers inoxydables martensitiques ont une structure cristalline tétragonale centrée (BCT) et sont connus pour leur dureté et leur capacité à être traités thermiquement pour augmenter leur résistance. Ils ont une teneur en chrome inférieure à celle des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques.
Principales caractéristiques:
- Haute dureté : Les aciers inoxydables martensitiques peuvent être trempés et revenus pour atteindre des niveaux élevés de dureté et de résistance à l'usure, ce qui les rend adaptés à des applications telles que la coutellerie et les instruments chirurgicaux.
- Magnétique: Ils sont magnétiques, ce qui peut être avantageux dans les applications où des propriétés magnétiques sont requises.
- Résistance modérée à la corrosion : Les aciers inoxydables martensitiques ont une résistance modérée à la corrosion et sont généralement utilisés dans des applications où la dureté et la résistance à l'usure sont plus critiques que la résistance à la corrosion.
Notes communes : 410, 414, 416, 420, 431 et 440.
Duplex
L'acier inoxydable duplex combine les caractéristiques des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques. Ils ont une microstructure mixte, avec des quantités à peu près égales d'austénite et de ferrite. Cette combinaison offre un ensemble unique de propriétés, notamment une résistance supérieure et une résistance améliorée à la fissuration par corrosion sous contrainte.
Principales caractéristiques:
- Résistance supérieure : Les aciers inoxydables duplex offrent une résistance nettement supérieure à celle des aciers inoxydables austénitiques, ce qui les rend adaptés aux composants structurels dans le traitement chimique et les applications offshore.
- Résistance à la corrosion améliorée : Ils présentent une résistance améliorée à la fissuration par corrosion sous contrainte et à la corrosion par piqûre induite par les chlorures, ce qui les rend adaptés aux environnements agressifs.
Notes communes : S32101、S32304、S32003、S31803、S32205、S32760、S32750、S32550、S32707 and S33207.
Durcissement par précipitation
Les aciers inoxydables à durcissement par précipitation, également appelés aciers inoxydables PH, constituent une catégorie unique. Ces aciers obtiennent leur haute résistance grâce à un processus de traitement thermique qui forme des précipités dans le matériau, créant un effet de durcissement.
Principales caractéristiques:
- Haute résistance: Les aciers inoxydables PH peuvent atteindre des niveaux de résistance exceptionnels, dépassant souvent les autres types d'acier inoxydable.
- Résistance à la corrosion : Ils offrent une bonne résistance à la corrosion, ce qui les rend adaptés aux applications dans les industries aérospatiale, marine et chimique.
- Usinabilité Bien qu'ils ne soient pas aussi faciles à usiner que les aciers inoxydables austénitiques, les aciers inoxydables à durcissement par précipitation offrent un équilibre entre résistance et usinabilité.
Notes communes : 17-7 PH, PH 15-7 Mo, 17-4 PH et 15-5 PH.
Applications des pièces usinées en acier inoxydable
Les pièces d'usinage en acier inoxydable trouvent leur place dans un large éventail d'industries et d'applications, offrant un mélange de durabilité, de résistance à la corrosion et d'ingénierie précise.
Industrie automobile
- Les systèmes d'échappement
- Attaches
- Systèmes d'injection de carburant
Industrie aerospatiale
- Trains d'atterrissage, systèmes hydrauliques et éléments structurels
- Moteurs d'avion
- Satellites et engins spatiaux
Dispositifs et équipements médicaux
- Instruments chirurgicaux
- Instruments chirurgicaux
- Instruments dentaires
Transformation et emballage des aliments
- Convoyeurs, mélangeurs et pompes
- Machines d'emballage
- Couverts, ustensiles de cuisine et ustensiles de cuisine
- Conteneurs de stockage
Construction et architecture
- Les composants structuraux
- Fixations, ancrages et robinets de verre
- Mains courantes, façades et sculptures
Génie maritime et offshore
- Accastillage, hélices et gréement du bateau
- Plateformes offshore
Alliages d'acier inoxydable populaires
L'acier inoxydable est disponible en différents modèles, chacun étant adapté à des applications spécifiques.
Acier Inoxydable | Caractéristiques générales | Propriétés mécaniques | |||
|
| Résistance à la traction ultime | Limite d'élasticité | Module d'Young (module d'élasticité) | Allongement à la rupture |
Acier inoxydable 303 | Non magnétique, | 580 à 700 MPa | 205 à 350 MPa | 192 – 200 GPa | 40 -% 50 |
Acier inoxydable 304 | Meilleure soudabilité et formabilité, légèrement plus résistant à la corrosion | 520-600 MPa | 210-250 MPa | 191 – 205 GPa | 43-45% |
Acier inoxydable 316 | Meilleure résistance à la corrosion | 480 à 600 MPa | 170 à 230 MPa | 190 – 205 GPa | 38-55% |
2205 en acier inoxydable | Excellente résistance à la corrosion, magnétique, bonne soudabilité, | 620 à 700 MPa | 425 à 500 MPa | 195 – 205 GPa | 14 -% 28 |
Alliage d'acier inoxydable 420 | Résistance à la corrosion et haute résistivité électrique | 485-750 MPa | 275-380 MPa | 190 – 205 GPa | 15 -% 20 |
Alliage d'acier inoxydable 440 | Haute teneur en carbone, durcissable à RC 60 | 560 à 800 MPa | 340 à 430 MPa | 204 – 215 GPa | 14 -% 18 |
Acier inoxydable 17-4 PH | Excellente résistance à la corrosion et traitement thermique | 790 à 1200 MPa | 520 à 860 MPa | 197 – 207 GPa | 3 -% 16 |
Conclusion
L'usinage de précision des pièces en acier inoxydable est un aspect essentiel de la fabrication moderne. La polyvalence des pièces usinées en acier inoxydable témoigne de leur utilisation généralisée. On les retrouve dans de nombreuses industries, de l’automobile à l’aérospatiale, du médical à la construction.
