Analogues d'aciers russes et étrangers. Aciers inoxydables duplex Matériau 1.4301 analogique
Les aciers inoxydables duplex sont de plus en plus courants. Ils sont fabriqués par tous les grands fabricants acier inoxydable- et il y a plusieurs raisons à cela :
- Haute résistance permettant de réduire le poids des produits
- Haute résistance à la corrosion, en particulier à la fissuration par corrosion
Tous les 2-3 ans, des conférences dédiées aux aciers duplex ont lieu, au cours desquelles des dizaines d'articles techniques approfondis sont présentés. Ce type d'acier fait l'objet d'une promotion active sur le marché. De nouvelles nuances de ces aciers apparaissent constamment.
Mais malgré tout cet intérêt, la part des aciers duplex sur le marché mondial est, selon les estimations les plus optimistes, de 1 à 3 %. Le but de cet article est en mots simples expliquer les caractéristiques de ce type d'acier. Les avantages et les inconvénients seront décrits produits duplex en acier inoxydable.
Informations générales sur les aciers inoxydables duplex
L'idée de créer des aciers inoxydables duplex remonte aux années 1920 et la première fusion a été réalisée en 1930 à Avesta, en Suède. Toutefois, une augmentation notable de l’utilisation des aciers duplex n’a eu lieu qu’au cours des 30 dernières années. Cela s’explique principalement par les améliorations apportées aux technologies de production d’acier, notamment les processus de régulation de la teneur en azote de l’acier.
Les aciers austénitiques traditionnels, tels que l'AISI 304 (analogues de DIN 1.4301 et 08Х18Н10), et les aciers ferritiques, tels que l'AISI 430 (analogues de DIN 1.4016 et 12Х17), sont assez simples à fabriquer et faciles à traiter. Comme leur nom l’indique, ils sont constitués majoritairement d’une seule phase : l’austénite ou la ferrite. Bien que ces types aient un large éventail d’applications, ces deux types présentent leurs inconvénients techniques :
Les austénitiques ont une faible résistance (limite d'élasticité conditionnelle 0,2% en l'état après austénitisation 200 MPa), faible résistance fissuration par corrosion
Les ferritiques ont une faible résistance (légèrement supérieure aux austénitiques : la limite d'élasticité de 0,2 % est de 250 MPa), une mauvaise soudabilité aux grandes épaisseurs, une fragilité à basse température
De plus, la teneur élevée en nickel des aciers austénitiques les rend plus chers, ce qui n'est pas souhaitable pour la plupart des utilisateurs finaux.
L'idée principale des aciers duplex est de sélectionner une composition chimique qui produira des quantités à peu près égales de ferrite et d'austénite. Cette composition de phases offre les avantages suivants :
1) Haute résistance - la plage de résistance à l'épreuve de 0,2 % pour les nuances d'acier duplex modernes est de 400 à 450 MPa. Ceci permet de réduire la section des éléments, et par conséquent leur masse.
Cet avantage est particulièrement important dans les domaines suivants :
- Appareils à pression et réservoirs
- Structures de construction telles que des ponts
2) Bonne soudabilité des grandes épaisseurs - pas aussi facile que les austénitiques, mais bien meilleure que les ferritiques.
3) Bonne résistance aux chocs - bien meilleure que les aciers ferritiques, en particulier à basse température : généralement jusqu'à moins 50 degrés Celsius, dans certains cas jusqu'à moins 80 degrés Celsius.
4) Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) – Les aciers austénitiques traditionnels sont particulièrement sensibles à ce type de corrosion. Cet avantage est particulièrement important dans la fabrication de structures telles que :
- Réservoirs d'eau chaude
- Cuves de brassage
- Usines d'enrichissement
- Cadres de piscine
Comment l’équilibre austénite/ferrite est-il atteint ?
Pour comprendre comment est produit l'acier duplex, vous pouvez d'abord comparer la composition de deux aciers bien connus : austénitique - AISI 304 (analogues de DIN 1.4301 et 08Х18Н10) et ferritique - AISI 430 (analogues de DIN 1.4016 et 12Х17).
Structure |
Marque |
Désignation FR |
|||||||||
Ferritique |
16,0-18,0 |
||||||||||
Austénitique |
17,5-19,5 |
8,0-10,5 |
Les principaux éléments des aciers inoxydables peuvent être divisés en ferritisation et austénisation. Chacun des éléments contribue à la formation de l'une ou l'autre structure.
Les éléments ferritisants sont Cr (chrome), Si (silicium), Mo (molybdène), W (tungstène), Ti (titane), Nb (niobium)
Les éléments austénisants sont C (carbone), Ni (nickel), Mn (manganèse), N (azote), Cu (cuivre)
L'acier AISI 430 est dominé par des éléments ferritisants, sa structure est donc ferritique. L'acier AISI 304 a une structure austénitique principalement due à sa teneur en nickel d'environ 8%. Pour obtenir une structure duplex avec une teneur en chaque phase d'environ 50 %, un équilibre d'éléments austénitisants et ferritisants est nécessaire. C'est la raison pour laquelle la teneur en nickel des aciers duplex est généralement inférieure à celle des aciers austénitiques.
Voici une composition typique de l’acier inoxydable duplex :
Marque |
Numéro EN/UNS |
Contenu approximatif |
|||||||
LDX2101 |
1.4162/
|
Faiblement allié |
|||||||
1.4062/ S32202 |
Faiblement allié |
||||||||
1.4482/
|
Faiblement allié |
||||||||
1.4362/
|
Faiblement allié |
||||||||
1.4462/
|
Standard |
||||||||
1.4410/
|
Super |
||||||||
Zéron 100 |
1.4501/
|
Super |
|||||||
Ferrinox255/
|
1.4507/
|
Super |
Certaines des qualités les plus récemment développées utilisent une combinaison d’azote et de manganèse pour réduire considérablement la teneur en nickel. Cela a un effet positif sur la stabilité des prix.
Actuellement, la technologie de production d’aciers duplex est encore en développement. Chaque fabricant promeut donc sa propre marque. Le consensus général est qu’il existe désormais trop de qualités d’acier duplex. Mais apparemment, nous observerons une telle situation jusqu’à ce que des « gagnants » émergent parmi eux.
Résistance à la corrosion des aciers duplex
En raison de la variété des aciers duplex, lors de la détermination de la résistance à la corrosion, ils sont généralement répertoriés avec les nuances d'acier austénitiques et ferritiques. Il n’existe pas encore de mesure uniforme de la résistance à la corrosion. Cependant, pour classer les nuances d'acier, il est pratique d'utiliser l'équivalent numérique de la résistance aux piqûres (PREN).
PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
Vous trouverez ci-dessous un tableau de la résistance à la corrosion des aciers duplex par rapport aux nuances austénitiques et ferritiques.
Marque |
Numéro EN/UNS |
PREN approximatif |
|
1.4016/
|
Ferritique |
||
1.4301/
|
Austénitique |
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1.4509/
|
Ferritique |
||
1.4482/
|
Duplex |
||
1.4401/
|
Austénitique |
||
1.4521/
|
Ferritique |
||
316L 2,5Mo |
Austénitique |
||
2101 LDX |
1.4162/
|
Duplex |
|
1.4362/
|
Duplex |
||
1.4062/ S32202 |
Duplex |
||
1.4539/
|
Austénitique |
||
1.4462/
|
Duplex |
||
Zéron 100 |
1.4501/
|
Duplex |
|
Ferrinox 255/ |
1.4507/
|
Duplex |
|
1.4410/
|
Duplex |
||
1.4547/
|
Austénitique |
Il est à noter que ce tableau ne peut servir que de guide lors du choix d'un matériau. Il est toujours nécessaire de déterminer dans quelle mesure un acier particulier est adapté à une utilisation dans un environnement corrosif particulier.
Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC)
Le SCC est l'un des types de corrosion qui se produit en présence d'un certain ensemble de facteurs externes :
- Contrainte de traction
- Environnement corrosif
- Température assez élevée Il s'agit généralement de 50 degrés Celsius, mais dans certains cas, par exemple dans les piscines, cela peut se produire à des températures autour de 25 degrés Celsius.
Malheureusement, les aciers austénitiques conventionnels tels que l'AISI 304 (analogues de DIN 1.4301 et 08Х18Н10) et AISI 316 (analogue de 10Х17Н13М2) sont les plus sensibles au SCC. Les matériaux suivants ont une résistance beaucoup plus élevée aux dommages causés par les radiations :
- Aciers inoxydables ferritiques
- Aciers inoxydables duplex
- Aciers inoxydables austénitiques à haute teneur en nickel
La résistance au SCC permet aux aciers duplex d'être utilisés dans de nombreux processus impliquant températures élevées, en particulier:
- Dans les chauffe-eau
- Dans les cuves de brassage
- Dans les usines de dessalement
Les cadres de piscine en acier inoxydable sont connus pour être sujets au SCC. L'utilisation d'aciers inoxydables austénitiques conventionnels, tels que l'AISI 304 (analogue au 08Х18Н10) et l'AISI 316 (analogue au 10Х17Н13М2) dans leur fabrication, est interdite. Les aciers austénitiques à haute teneur en nickel, tels que les nuances à 6 % de Mo, sont les mieux adaptés à cet effet. Cependant, dans certains cas, les aciers duplex tels que l'AISI 2205 (DIN 1.4462) et les aciers super duplex peuvent être envisagés comme alternative.
Facteurs entravant la diffusion des aciers duplex
La combinaison attrayante d’une résistance élevée, d’une large gamme de valeurs de résistance à la corrosion et d’une soudabilité moyenne devrait, en théorie, offrir un grand potentiel pour augmenter la part de marché des aciers inoxydables duplex. Cependant, il est important de comprendre les inconvénients des aciers inoxydables duplex et pourquoi ils resteront probablement des acteurs de niche.
Un avantage tel qu'une résistance élevée se transforme instantanément en défaut, dès qu'il s'agit de la fabricabilité du traitement des matériaux par pression et usinage. Une résistance élevée signifie également que la capacité à subir une déformation plastique est inférieure à celle des aciers austénitiques. Par conséquent, les aciers duplex sont pratiquement inadaptés à la fabrication de produits nécessitant une ductilité élevée. Et même lorsque la capacité de déformation plastique est à un niveau acceptable, une force plus importante est toujours nécessaire pour donner la forme requise au matériau, par exemple lors du cintrage de tuyaux. Il existe une exception à la règle concernant la mauvaise usinabilité : la nuance LDX 2101 (EN 1.4162) produite par Outokumpu.
Le processus de fusion des aciers inoxydables duplex est beaucoup plus complexe que celui des aciers austénitiques et ferritiques. Si la technologie de production, en particulier le traitement thermique, n'est pas respectée, en plus de l'austénite et de la ferrite, un certain nombre de phases indésirables peuvent se former dans les aciers duplex. Les deux phases les plus significatives sont représentées dans le diagramme ci-dessous.
Pour agrandir, cliquez sur l'image.
Les deux phases conduisent à une fragilité, c’est-à-dire à une perte de résistance aux chocs.
La formation de la phase sigma (plus de 1 000 ºC) se produit le plus souvent lorsque la vitesse de refroidissement est insuffisante pendant le processus de fabrication ou de soudage. Plus l'acier contient d'éléments d'alliage, plus la probabilité de formation de la phase sigma est élevée. Par conséquent, les aciers super duplex sont les plus sensibles à ce problème.
La fragilité à 475 degrés résulte de la formation d’une phase appelée α’ (alpha prime). Bien que la température la plus dangereuse soit de 475 degrés Celsius, elle peut également se former à des températures plus basses, jusqu'à 300 °C. Cela impose des restrictions sur la température maximale de fonctionnement des aciers duplex. Cette limitation réduit encore davantage la gamme des applications possibles.
En revanche, il existe une limitation sur la température minimale de fonctionnement des aciers duplex, pour laquelle elle est supérieure à celle des aciers austénitiques. Contrairement aux aciers austénitiques, les aciers duplex subissent une transition fragile-ductile lors des essais de choc. La température d'essai standard pour les aciers utilisés dans les structures pétrolières et gazières offshore est de moins 46 °C. En règle générale, les aciers duplex ne sont pas utilisés à des températures inférieures à moins 80 °C.
Bref aperçu des propriétés des aciers duplex
- La résistance de conception est deux fois supérieure à celle des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques
- Large gamme de valeurs de résistance à la corrosion, vous permettant de sélectionner une nuance pour une tâche spécifique
- Bonne résistance aux chocs jusqu'à moins 80º C, limitant l'utilisation en environnements cryogéniques.
- Résistance exceptionnelle à la fissuration par corrosion
- Bonne soudabilité des grandes sections
- Plus grande difficulté d'usinage et d'emboutissage que les aciers austénitiques
- Température maximale fonctionnement limité à 300 degrés Celsius
Matériel tiré du site Web de la British Stainless Steel Association www.bssa.org.uk
Analogues des aciers russes et étrangers
Les pays et leurs normes métalliques sont répertoriés ci-dessous :
- Australie - AS (Norme australienne)
- Autriche - ONORM
- Belgique - NBN
- Bulgarie - BDS
- Hongrie - MSZ
- Royaume-Uni - BS (Norme britannique)
- Allemagne - DIN (Deutsche Normes), W.N.
- Union européenne - FR (Norme Européenne)
- Italie - UNI (Normes nationales italiennes)
- Espagne - UNE (Normes nationales espagnoles)
- Canada - ASC (Association canadienne de normalisation)
- Chine - GB
- Norvège - NS (Normes Norvège)
- Pologne - PN (Norme polonaise)
- Roumanie - STAS
- Russie - GOST (Norme de l'État), QUE (Caractéristiques)
- États-Unis - AISI (Institut américain du fer et de l'acier),ACI (Institut américain du béton),ANSI (Institut national américain de normalisation), A.M.S. (Société mathématique américaine : recherche et bourses d'études en mathématiques),API (Institut américain du pétrole), ASME (Société américaine des ingénieurs en mécanique),ASTM (Société américaine des tests et des matériaux),AWS (Société américaine de soudage),SAE (Société des ingénieurs automobiles), UNS
- Finlande - SFS (Association finlandaise de normalisation)
- France - AFNOR NF (association française de normalisation)
- République tchèque - CSN (Norme de l'État tchèque)
- Suède - SS (Norme suédoise)
- Suisse - SNV (Schweizerische Normen-Vereinigung)
- Yougoslavie - JUS
- Japon - JIS (Norme industrielle japonaise)
- Norme internationale - ISO (Organisation internationale de normalisation)
Les États-Unis utilisent plusieurs systèmes de dénomination des métaux et alliages, associés aux organismes de normalisation existants. Les organisations les plus connues sont :
- AISI - Institut américain du fer et de l'acier
- ACI - Institut américain de casting
- ANSI - Institut national américain de normalisation
- AMS - Spécification des matériaux aérospatiaux
- ASME - Société américaine des ingénieurs en mécanique
- ASTM - Société américaine pour les tests et les matériaux
- AWS - Société américaine de soudage
- SAE - Société des ingénieurs automobiles
Vous trouverez ci-dessous les systèmes de désignation de l'acier les plus populaires utilisés aux États-Unis.
Système de désignation AISI :
Aciers au carbone et alliés :
Dans le système de désignation AISI, les aciers au carbone et alliés sont généralement désignés par quatre chiffres. Les deux premiers chiffres indiquent le numéro du groupe sidérurgique, et les deux derniers indiquent la teneur moyenne en carbone de l'acier, multipliée par 100. Donc l'acier 1045
appartient au groupe 10XX aciers de construction de haute qualité (non sulfinés avec une teneur en Mn inférieure à 1 %) et contiennent environ 0,45 % de carbone.
Acier 4032
est dopé (groupe 40XX), avec une teneur moyenne de C - 0,32% et Mo - 0,2 ou 0,25% (teneur réelle en C dans l'acier 4032
- 0,30 - 0,35%, Mo - 0,2 - 0,3%).
Acier 8625
est également dopé (groupe 86ХХ) avec une teneur moyenne : C - 0,25% (valeurs réelles 0,23 - 0,28%), Ni - 0,55% (0,40 - 0,70%), Cr - 0,50% (0,4 - 0,6%), Mo - 0,20% (0,15 - 0,25%) .
En plus de quatre chiffres, les noms d'acier peuvent également contenir des lettres. En même temps, les lettres B Et L, signifiant que l'acier est allié respectivement au bore (0,0005 - 0,03%) ou au plomb (0,15 - 0,35%), sont placés entre le deuxième et le troisième chiffres de sa désignation, par exemple : 51B60 ou 15L48.
Courrier M Et E mettre le nom de l'acier devant, cela signifie que l'acier est destiné à la fabrication de produits longs non responsables (lettre M) ou fondu au four électrique (lettre E). Il peut y avoir une lettre à la fin du nom de l'acier H, ce qui signifie que trait caractéristique Cet acier est trempable.
Aciers inoxydables :
La désignation des aciers inoxydables standards selon AISI comprend trois chiffres suivis d'une, deux lettres ou plus dans certains cas. Le premier chiffre de la désignation détermine la classe d'acier. Ainsi les désignations des aciers inoxydables austénitiques commencent par des chiffres 2XX Et 3XX, tandis que les aciers ferritiques et martensitiques sont définis dans la classe 4XX. De plus, les deux derniers chiffres, contrairement aux aciers au carbone et alliés, ne sont en aucun cas liés à la composition chimique, mais déterminent simplement le numéro de série de l'acier du groupe.
Désignations dans les aciers au carbone :
10ХХ - Aciers non résulfinés, Mn : moins de 1%
11ХХ - Aciers résulfinés
12ХХ - Aciers rephosphorés et resulfinés
15ХХ - Aciers non résulfinés, Mn : plus de 1%
Désignations dans les aciers alliés :
13ХХ - Mn : 1,75%
40XX - Mo : 0,2, 0,25% ou Mo : 0,25% et S : 0,042%
41ХХ - Cr : 0,5, 0,8 ou 0,95 % et Mo : 0,12, 0,20 ou 0,30 %
43ХХ - Ni : 1,83 %, Cr : 0,50 - 0,80 %, Mo : 0,25 %
46ХХ - Ni : 0,85 ou 1,83 % et Mo : 0,2 ou 0,25 %
47XX - Ni : 1,05%, Cr : 0,45% et Mo : 0,2 ou 0,35%
48ХХ - Ni : 3,5% et Mo : 0,25%
51ХХ - Cr : 0,8, 0,88, 0,93, 0,95 ou 1,0 %
51ХХХ - Cr : 1,03%
52ХХХ - Cr : 1,45%
61ХХ - Cr : 0,6 ou 0,95% et V : 0,13% min ou 0,15% min
86ХХ - Ni : 0,55%, Cr : 0,50% et Mo : 0,20%
87ХХ - Ni : 0,55%, Cr : 0,50% et Mo : 0,25%
88XX - Ni : 0,55%, Cr : 0,50% et Mo : 0,35%
92XX - Si : 2,0% ou Si : 1,40% et Cr : 0,70%
50BXX - Cr : 0,28 ou 0,50%
51BXX - Cr : 0,80 %
81BXX - Ni : 0,30%, Cr : 0,45% et Mo : 0,12%
94BXX - Ni : 0,45%, Cr : 0,40% et Mo : 0,12%
Les lettres et chiffres supplémentaires qui suivent les chiffres utilisés pour désigner les aciers inoxydables AISI signifient :
xxxL - Faible teneur en carbone< 0.03%
xxxS - Teneur normale en carbone< 0.08%
xxxN - Azote ajouté
xxxLN - Faible teneur en carbone< 0.03% + добавлен азот
xxxF - Augmentation de la teneur en soufre et en phosphore
xxxSe - Sélénium ajouté
xxxB - Silicium ajouté
xxxH - Plage de teneur en carbone étendue
xxxCu - Cuivre ajouté
Exemples :
Acier 304
appartient à la classe austénitique, la teneur en carbone qu'il contient< 0.08%. В то же время в стали 304L carbone total< 0.03%, а в стали 304H le carbone est déterminé par la plage de 0,04 à 0,10 %. L'acier spécifié, en outre, peut être allié à l'azote (son nom sera alors 304N) ou en cuivre ( 304 Cu).
En acier 410
appartenant à la classe martensitique-ferritique, teneur en carbone<< 0.15%, а в стали 410S- carbone< 0.08%. В стали 430F contrairement à l'acier 430
teneur accrue en soufre et en phosphore, et dans l'acier 430 FSe Le sélénium a également été ajouté.
Système de désignation ASTM :
La désignation des aciers dans le système ASTM comprend :
- lettre UN, ce qui signifie que nous parlons de métal ferreux ;
- numéro de série du document réglementaire ASTM (standard);
- la désignation réelle de la nuance d'acier.
Généralement, les normes ASTM adoptent le système américain de notation des grandeurs physiques. Dans le même cas, si la norme contient un système de notation métrique, une lettre est placée après son numéro M. En règle générale, les normes ASTM définissent non seulement la composition chimique de l'acier, mais également une liste complète d'exigences pour les produits métalliques. Pour désigner les nuances d'acier réelles et déterminer leur composition chimique, le système de désignation propre à l'ASTM peut être utilisé (dans ce cas, la composition chimique des aciers et leurs marquages sont déterminés directement dans la norme), ainsi que d'autres systèmes de désignation, par exemple AISI - pour les barres, fils, pièces à usiner, etc., ou ACI - pour les pièces moulées en acier inoxydable.
Exemples :
A 516 / A 516M - 90 Grade 70 Ici, A détermine que nous parlons de métal ferreux ; 516
- c'est le numéro de série de la norme ASTM ( 516M- c'est le même standard, mais dans le système de notation métrique) ; 90
- année de publication de la norme ; 70e année- nuance d'acier. Dans ce cas, le propre système de désignation de l'acier d'ASTM est utilisé, ici 70
définit la résistance minimale à la traction de l'acier lors des essais de traction (en ksi, soit environ 485 MPa).
A 276 Type 304L. Cette norme utilise la désignation de la nuance d'acier dans le système AISI - 304L.
Un CF8M de qualité 351. La notation ACI est utilisée ici : première lettre C signifie que l'acier appartient au groupe des aciers résistants à la corrosion, 8
- en détermine la teneur moyenne en carbone (0,08%), M- signifie que du molybdène a été ajouté à l'acier.
A 335 / A 335M nuance P22; A 213 / A 213M nuance T22; A 336 / A 336M classe F22. Ces exemples utilisent la propre désignation d'acier d'ASTM. Les premières lettres signifient que l'acier est destiné à la fabrication de tubes ( P. ou T) ou des pièces forgées ( F).
Un TP304 de qualité 269. Un système de notation combiné est utilisé ici. Courrier TP déterminer que l'acier est destiné à la fabrication de tubes, 304
est la désignation de l'acier dans le système AISI.
Système de notation universel UNS :
UNS est un système de désignation universel pour les métaux et alliages. Il a été créé en 1975 pour unifier les différents systèmes de notation utilisés aux États-Unis. Selon l'UNS, les désignations d'acier se composent d'une lettre définissant le groupe d'acier et de cinq chiffres.
Le système UNS facilite la classification des aciers AISI. Pour les aciers de construction et alliés inclus dans le groupe G, les quatre premiers chiffres du nom sont la désignation de l'acier dans le système AISI, le dernier chiffre remplace les lettres qui apparaissent dans les désignations AISI. Alors aux lettres B Et L, signifiant que l'acier est allié au bore ou au plomb, correspond aux chiffres 1
Et 4
, et la lettre E, ce qui signifie que l'acier a été fondu dans un four électrique - le nombre 6
.
Les noms des aciers inoxydables AISI commencent par la lettre S et comprennent la désignation de l'acier AISI (les trois premiers chiffres) et deux chiffres supplémentaires correspondant à des lettres supplémentaires dans la désignation AISI.
Désignations des aciers dans le système UNS :
Dxxxxx - Aciers aux propriétés mécaniques prescrites
Gxxxxx - Aciers au carbone et alliés AISI (sauf aciers à outils)
Hxxxxx - Pareil, mais pour les aciers trempables
Jxxxxx - Aciers de coulée
Kxxxxx - Aciers non inclus dans le système AISI
Sxxxxx - Aciers inoxydables résistants à la chaleur et à la corrosion
Txxxxx - Aciers à outils
Wxxxxxx - Matériaux de soudage
Les lettres et chiffres complémentaires qui suivent les chiffres utilisés pour désigner les aciers inoxydables UNS signifient :
xxx01 - Faible teneur en carbone< 0.03%
xxx08 - Teneur normale en carbone< 0.08%
xxx09 - Plage de teneur en carbone étendue
xxx15 - Silicium ajouté
xxx20 - Teneur accrue en soufre et en phosphore
xxx23 - Sélénium ajouté
xxx30 - Cuivre ajouté
xxx51 - Azote ajouté
xxx53 - Faible teneur en carbone< 0.03% + добавлен азот
Exemples :
Acier au carbone 1045
a une désignation dans le système UNS G10450 et acier allié 4032
- G40320.
Acier 51B60, dopé au bore, est appelé dans le système UNS G 51601, et l'acier 15L48, allié au plomb, - G15484.
Les aciers inoxydables sont désignés : 304
- S 30400, 304L - S 30401, 304H - S 30409, UN 304 Cu - S 30430.
Nuance d'acier |
Analogues dans les normes américaines |
||
Pays de la CEI GOST |
Euronormes |
||
R0 M2 SF10-MP |
|||
R2 M10 K8-MP |
|||
R6 M5 K5-MP |
|||
R6 M5 F3-MP |
|||
R6 M5 F4-MP |
|||
R6 M5 F3 K8-MP |
|||
R10 M4 F3 K10-MP |
|||
R6 M5 F3 K9-MP |
|||
R12 M6 F5-MP |
|||
R12 F4 K5-MP |
|||
R12 F5 K5-MP |
|||
Acier de construction :
Nuance d'acier |
Analogues dans les normes américaines |
||
Pays de la CEI GOST |
Euronormes |
||
Gamme de base de nuances d'acier inoxydable :
CEI (GOST) |
Euronormes (EN) |
Allemagne (DIN) |
États-Unis (AISI) |
03 X17 N13 M2 |
X2 CrNiMo17-12-2 |
||
03 X17 N14 M3 |
X2 CrNiMo18-4-3 |
||
03 X18 N10 T-U |
|||
06 HН28 HAR |
X3 NiCrCuMoTi27-23 |
||
08 X17 N13 M2 |
X5CrNiMo17-13-3 |
||
08 X17 N13 M2T |
Х6 CrNiMoTi 17-12-2 |
||
Х6 CrNiTi 18-10 |
|||
20 Х25 Н20 С2 |
X56 CrNiSi25-20 |
||
03 X19 N13 M3 |
|||
02 X18 M2 BT |
|||
02 X28 N30 MDB |
X1 NiCrMoCu 31-27-4 |
||
03 X17 N13 AM3 |
X2 CrNiMoN 17-13-3 |
||
03 X22 N5 AM2 |
X2 CrNiMoN 22-5-3 |
||
03 X24 N13 G2S |
|||
08 X16 N13 M2B |
X1 CrNiMoNb 17-12-2 |
||
08 X18 N14 M2B |
1.4583 X10 CrNiMoNb |
X10 CrNiMoNb 18-12 |
|
X8 CrNiAlTi 20-20 |
|||
X3 CrnImOn 27-5-2 |
|||
Х6 CrNiMoNb 17-12-2 |
|||
X12CrMnNiN 18-9-5 |
|||
Acier à roulement :
Nuance d'acier |
Analogues dans les normes américaines |
||
Pays de la CEI GOST |
Euronormes |
||
Acier à ressort :
Nuance d'acier |
Analogues dans les normes américaines |
||
Pays de la CEI GOST |
Euronormes |
||
Acier résistant à la chaleur :
Nuance d'acier |
Analogues dans les normes américaines |
||
Pays de la CEI GOST |
Euronormes |
||
Conformité entre les normes nationales et étrangères pour l'acier et les tuyaux
Normes en acier
Allemagne |
Union européenne |
Norme ISO |
Angleterre |
France |
Italie |
Russie |
|
DIN 17200 |
acier traité thermiquement |
NFA 35-552 |
UNI 7845 |
GOST 4543-71 |
|||
acier cémenté |
GOST 4543-71 |
||||||
acier laminé à chaud pour ressorts recuits |
|||||||
fil à ressort et ruban d'acier en acier inoxydable |
|||||||
roulement à billes/chariot en acier |
|||||||
qualité de matériau pour températures et hautes températures pour vis et écrous |
GOST 5632-72 |
||||||
barre d'acier forgée et laminée ou forgée de température, acier soudable |
OIN 2604/1 |
||||||
acier à outils, y compris acier rapide |
GOST 1435 |
||||||
DIN 17440 |
BS 970/1 |
UNI 6900 |
GOST 5632-72 |
||||
acier inoxydable pour équipement médical |
|||||||
acier inoxydable pour implant chirurgical |
|||||||
qualité du matériau de la vanne |
GOST 5632-72 |
||||||
acier non magnétique |
|||||||
COUDRE 470 |
acier résistant à la chaleur |
BS 1554-81 |
UNI 6900 |
GOST 5632-72 |
|||
acier de construction |
1.4301 est la norme pour les nuances d'acier inoxydable austénitique en raison de sa bonne résistance à la corrosion, de sa facilité de formage et de fabrication combinée à son aspect esthétique dans des conditions polies, rectifiées et aiguisées.
Standard |
EN 10028-7 - Aciers plats laminés pour travaux sous pression. Partie 7 : Aciers inoxydables EN 10088-1 - Aciers inoxydables. Partie 1 : Liste des aciers inoxydables EN 10088-2 - Aciers inoxydables. Partie 2 : conditions techniques de fourniture de tôles et bandes en aciers résistant à la corrosion pour usages généraux 10088-3 - Acier inoxydable. Partie 3. Conditions techniques pour la fourniture de produits semi-finis, barres, fils machine, fils tréfilés, profilés et produits à état de surface amélioré en aciers résistant à la corrosion pour usage général ; EN 10088-4 - Acier inoxydable - Partie 4 : Conditions techniques de livraison des tôles et/ou bandes d'acier résistant à la corrosion destinées à la construction EN 10088-5 - Aciers inoxydables. Partie 5. Conditions techniques pour la fourniture de barres, fils machine, fils tréfilés, profilés et produits à état de surface amélioré en aciers résistant à la corrosion pour la construction EN 10151 - Bandes en acier inoxydable pour ressorts - Conditions techniques de livraison EN 10216-5 - Tubes en acier sans soudure pour applications sous pression. Conditions techniques de livraison. Partie 5. Tuyaux en acier inoxydable EN 10217-7 - Tubes soudés en acier pour usage sous pression. Conditions techniques de livraison. Partie 7. Tuyaux en acier inoxydable EN 10222-5 - Pièces forgées en acier pour récipients sous pression. Partie 5. Aciers inoxydables martensitiques, austénitiques et austéno-ferritiques EN 10250-4 - Flans ouverts en acier forgé à usage général. Partie 4. Aciers inoxydables EN 10263-5 - Tiges, bandes et fils d'acier pour frappe à froid et extrusion à froid. Partie 5. Conditions de livraison de base pour l'acier inoxydable EN 10264-4 - Fils et produits tréfilés en acier. Partie 4. Fil d'acier inoxydable EN 10269 - Aciers et alliages de nickel pour éléments de fixation utilisés à hautes et/ou basses températures EN 10270-3 - Spécification du fil d'acier pour ressorts mécaniques. Partie 3 : Fil en acier inoxydable EN 10272 - Tiges en acier inoxydable pour applications sous pression EN 10296-2 - Tubes ronds soudés en acier à usage mécanique et technique général. Conditions techniques de livraison. Partie 2. Aciers inoxydables EN 10297-2 - Tubes ronds en acier sans soudure pour la construction mécanique et les usages techniques généraux. Conditions techniques de livraison. Partie 2. Aciers inoxydables EN 10312 - Tubes soudés en acier inoxydable pour l'approvisionnement en liquides aqueux, y compris l'eau potable. Conditions techniques de livraison |
||
De location | Tuyau, tige, tige, fil machine, profilé | ||
Autres noms | International (UNS) | S30400 | |
Commercial | Acidur 4567 |
Étant donné que le 1.4301 n'est pas résistant à la corrosion intergranulaire à l'état soudé, le 1.4307 doit être mentionné si de grandes sections doivent être soudées et qu'aucun traitement de recuit de mise en solution après soudage ne peut être effectué. L’état de surface joue un rôle important dans la résistance à la corrosion. Ces aciers, aux surfaces polies, ont une résistance à la corrosion bien supérieure à celle des surfaces plus rugueuses du même matériau.
Composition chimique en % d'acier X5CrNi18-10
La valeur spécifique de S est déterminée en fonction des propriétés requises :
- pour le traitement mécanique S 0,15 - 0,30
- pour la soudabilité S 0,008 - 0,030
- pour le polissage S< 0,015
Propriétés mécaniques du matériau X5CrNi18-10
EN 10028-7, EN 10088-2, EN 10088-4, EN 10312 | ||||||
Assortiment | Épaisseur, mm, maximum | Limite d'élasticité, R 0,2 , MPa, minute | Limite d'élasticité, R 1,0 , MPa, minute | m , MPa | À PROPOSallongement relatif, %, min (échantillons longitudinaux et transversaux) à l'épaisseur | |
< 3 мм |
≥ 3 mm |
|||||
Bande laminée à froid | 8 | 230 | 260 | 540 - 750 | 45 | 45 |
Tôle laminée à chaud | 13,5 | 210 | 250 | 520 - 720 | 45 | 45 |
Bande laminée à chaud | 75 | 210 | 250 | 520 - 720 | 45 | 45 |
EN 10250-4, EN 10272 (épaisseur ≤400) |
||||||
Épaisseur, mm | Limite d'élasticité, R 0,2 , MPa, minute | Limite d'élasticité, R 1,0 , MPa, minute | m , MPa | Allongement relatif, %, (échantillons transversaux), min | Travail énergétique d'impact KV 2, J, min | |
Échantillons longitudinaux | Échantillons transversaux | |||||
≤250 |
225 |
500 - 700 |
35 | 100 | 60 |
Traitement en solution solide :
- température 1000 - 1100 °C
- refroidissement : eau ou air
Traitement thermique :
+A - recuit d'adoucissement
+AT - traitement en solution solide
Qualité des surfaces :
+C - déformation à froid
+LC - roulement en douceur
+PE - après décapage
EN 10264-4 | |
Diamètre (d), mm | Résistance à la traction, MPa, min (NT) |
d ≤ 0,20 | 2050 |
0,20 < d ≤ 0,30 | 2000 |
0,30 < d ≤ 0,40 | 1950 |
0,40 < d ≤ 0,50 | 1900 |
0,50 < d ≤ 0,65 | 1850 |
0,65 < d ≤ 0,80 | 1800 |
0,80 < d ≤ 1,00 | 1750 |
1,00 < d ≤ 1,25 | 1700 |
1,25 < d ≤ 1,50 | 1650 |
1,50 < d ≤ 1,75 | 1600 |
1,75 < d ≤ 2,00 | 1550 |
2,00 < d ≤ 2,50 | 1500 |
2,50 < d ≤ 3,00 | 1450 |
EN 10270-3 |
||
Diamètre (d), mm |
Résistance à la traction temporaire, MPa, max |
|
N.-É. | H.S. | |
d ≤ 0,20 | 2000 | 2150 |
0,20 < d ≤ 0,30 | 1975 | 2050 |
0,30 < d ≤ 0,40 | 1925 | 2050 |
0,40 < d ≤ 0,50 | 1900 | 1950 |
0,50 < d ≤ 0,65 | 1850 | 1950 |
0,65 < d ≤ 0,80 | 1800 | 1850 |
0,80 < d ≤ 1,00 | 1775 | 1850 |
1,00 < d ≤ 1,25 | 1725 | 1750 |
1,25 < d ≤ 1,50 | 1675 | 1750 |
1,50 < d ≤ 1,75 | 1625 | 1650 |
1,75 < d ≤ 2,00 | 1575 | 1650 |
2,00 < d ≤ 2,50 | 1525 | 1550 |
2,50 < d ≤ 3,00 | 1475 | 1550 |
3,00 < d ≤ 3,50 | 1425 | 1450 |
3,50 < d ≤ 4,25 | 1400 | 1450 |
4,25 < d ≤ 5,00 | 1350 | 1350 |
5,00 < d ≤ 6,00 | 1300 | 1350 |
6,00 < d ≤ 7,00 | 1250 | 1300 |
7,00 < d ≤ 8,50 | 1200 | 1300 |
8,50 < d ≤ 10,00 | 1175 | 1250 |
EN 10088-3(1C, 1E, 1D, 1X, 1G et 2D), EN 10088-5(1C, 1E, 1D, 1X, 1G et 2D) |
||||||
Épaisseur, mm |
Dureté HBW, max. | Limite d'élasticité, R 0,2 , MPa, minute | Limite d'élasticité, R 1,0 , MPa, minute | Résistance à la traction R m , MPa | ||
Échantillons longitudinaux | Échantillons transversaux | |||||
≤160 |
215 | 190 | 225 | 500 - 700 | 45 | - |
>160≤ 250 (EN 10088-3, EN 10088-5) >160 ≤400 (EN 10272) |
215 | 190 | 225 | 500 - 700 | - | 35 |
Formage à chaud : température 1200 - 900°C, refroidissement par air
Traitement en solution solide : température 1000 - 1100 °C, refroidissement dans l'eau, dans l'air
EN 10088-3(2H, 2B, 2G et 2P), EN 10088-5(2H, 2B, 2G et 2P) | ||||||
Épaisseur, mm (t) |
Limite d'élasticité, R 0,2
, MPa, minute |
Résistance à la traction R m, MPa |
Allongement relatif, %, min |
Travaux d'impact KV 2, J, min | ||
Échantillons longitudinaux | Échantillons transversaux | Échantillons longitudinaux | Échantillons transversaux | |||
≤ 10 | 400 | 600 - 950 | 25 | - | - | - |
10 < t ≤ 16 | 400 | 600 - 950 | 25 | - | - | - |
16 < t ≤ 40 |
190 | 600 - 850 | 30 | - | 100 | - |
40 < t ≤ 63 |
190 | 580 - 850 | 30 | - | 100 | - |
63 < t ≤ 160 |
190 | 500 - 700 | 45 | - | 100 | - |
160 < t ≤ 250 |
190 | 500 - 700 | - | 35 | - | 60 |
Résistance à la traction du fil de diamètre ≥ 0,05 mm dans des conditions 2H
EN 10088-3 | ||||||||||
Résistance à la traction, MPa | ||||||||||
+C500 |
+C600 |
+C700 |
+C800 |
+C900 |
+C1000 |
+C1100 |
+C1200 |
+C1400 | +C1600 | +C1800 |
500-700 |
600-800 |
700-900 |
800-1000 |
900-1100 |
1000-1250 |
1100-1350 |
1200-1450 |
1400-1700 |
1600-1900 |
1800-2100 |
Propriétés mécaniques à température ambiante du fil recuit à l'état 2D
EN 10088-3(2D) | ||
Épaisseur, mm (t) |
Résistance à la traction R m , MPa |
Allongement relatif, %, min |
0,05< t ≤0,10 | 1100 | 20 |
0,10< t ≤0,20 | 1050 | 20 |
0,20< t ≤0,50 |
1000 | 30 |
0,50< t ≤1,00 |
950 | 30 |
1,00< t ≤3,00 |
900 | 30 |
3,00< t ≤5,00 |
850 | 35 |
5,00< t ≤16,00 |
800 | 35 |
Propriétés mécaniques des barres à température ambiante des aciers à l'état trempé (2H)
Traitement thermique avant déformation ultérieure
- Traitement en solution solide : 1020 - 1100 °C
- Trempe à l'eau, à l'air ou au gaz (le refroidissement doit être suffisamment rapide)
Formage à chaud avant post-traitement
- température 1100 - 850 °C
- refroidissement en milieu air ou gaz
Tests à température élevée
Température, °C |
EN 10269(+AT) | EN 10088-3, EN 10088-5, EN 10216-5, EN 10272 |
|||
Limite d'élasticité, min, R p0,2 , MPa |
|
Limite d'élasticité, min, R p0,2 , MPa |
Limite d'élasticité, min, R p0,2 , MPa |
Résistance à la traction, min, Rm, MPa (EN 10272) |
|
50 | 177 | 480 | 180 (EN 10216-5) | 218 (EN 10216-5) | - |
100 | 155 | 450 | 155 | 190 | 450 |
150 | 140 | 420 | 140 | 170 | 420 |
200 | 127 | 400 | 127 | 155 | 400 |
250 | 118 | 390; | 118 | 145 | 390 |
300 | 110 | 380 | 110 | 135 | 380 |
350 | 104 | 380 | 104 | 129 | 380 |
400 | 98 | 380 | 98 | 125 | 380 |
450 | 95 | 375 | 95 | 122 | 370 |
500 | 92 | 260 | 92 | 120 | 360 |
550 | 90 | 335 | 90 | 120 | 330 |
600 | - | 300 | - | - | - |
Température, °C |
EN 10088-2, EN 10088-4, EN 10028-7, EN 10217-7, EN 10222-5, EN 10312 | |
Limite d'élasticité, min, R p0,2 , MPa |
Limite d'élasticité, min., R p1.0 , min, MPa |
|
50 | 190 (EN 10028-7), 180 (EN 10217-7) |
228 (EN 10028-7), 218 (EN 10217-7) |
100 | 157 | 191 |
150 | 142 | 172 |
200 | 127 | 157 |
250 | 118 | 145 |
300 | 110 | 135 |
350 | 104 | 129 |
400 | 98 | 125 |
450 | 95 | 122 |
500 | 92 | 120 |
550 | 90 | 120 |
Propriétés physiques
Densité de l'acier (poids) X5CrNi18-10- 7,9 g/cm3
Propriétés technologiques
Soudabilité | ||
Selon ISO/TR 20172 | Groupe 8.1 |
Les équivalents les plus proches (analogues) de l'acier X5CrNi18-10
Résistance à la corrosion
En raison de la teneur modérée en carbone de 1.4301, cette classe d'acier inoxydable est sensible à la sensibilisation. La formation de carbures de chrome et de régions chromées associées qui se forment autour de ces dépôts rend cette classe d'acier sensible à la corrosion intergranulaire. Bien qu'il n'y ait aucun risque de corrosion intergranulaire à l'état (recuit en solution), une corrosion intergranulaire peut survenir après un soudage ou un traitement à haute température. Le 1.4301 résiste à la corrosion dans la plupart des environnements à faibles concentrations de chlorure et de sel. Le 1.4301 n’est pas recommandé pour les applications où il entre en contact avec l’eau de mer et n’est pas recommandé pour une utilisation dans les piscines.
Soudage
Le 1.4301 peut être soudé avec ou sans enduit. Si l'utilisation d'enduit est nécessaire, il est recommandé d'utiliser Novonit 4316 (AISI 308L). Intervalle de température maximum 200°C. Traitement thermique après le soudage n’est pas nécessaire.Forgeage
Le 1.4301 est généralement chauffé entre 1 150 °C et 1 180 °C pour permettre le forgeage à des températures comprises entre 1 180 °C et 950 °C. Le forgeage est suivi d'un refroidissement à l'air ou d'une trempe à l'eau lorsqu'il n'y a aucun risque de déformation.Traitement
Les paramètres de coupe suivants sont suggérés à titre indicatif lors de l'usinage du NIRO-CUT 4301 à l'aide d'outils de coupe en carbure.
L'acier est un alliage de fer et de carbone.
En fonction du pourcentage de carbone" AVEC"Dans un tel alliage, les aciers ont des propriétés et des caractéristiques différentes. En ajoutant divers éléments chimiques à l'alliage lors de la fusion (appelés « éléments d'alliage »), des aciers ayant une grande variété de propriétés peuvent être obtenus. Les aciers ayant des caractéristiques similaires sont regroupés en groupes. .
Pour que l'acier soit appelé inoxydable, la teneur en chrome dans la composition d'un tel acier doit être supérieure à 10,5 % et en même temps la teneur en carbone est faible (pas plus de 1,2 %). La présence de chrome confère à l’acier une résistance à la corrosion – d’où le nom « inoxydable ». En plus du chrome, en tant que « composant inoxydable obligatoire », l'acier inoxydable peut également contenir des éléments d'alliage : nickel (Ni), molybdène (Mo), titane (Ti), niobium (Nb), soufre (S), phosphore (P). et d'autres éléments dont la combinaison détermine les propriétés de l'acier.
Principales nuances d'aciers inoxydables pour les fixations
Historiquement, le développement et la fusion de nouveaux aciers et alliages inoxydables sont étroitement liés aux industries technologiques de pointe : fabrication d’avions et de fusées. Les pays leaders au monde dans ces branches de l'ingénierie mécanique étaient l'URSS et les États-Unis, ils ont longtemps été dans un état de « ; guerre froide"et chacun a suivi son propre chemin. En Europe, le leader technologique du XXe siècle était et est l'Allemagne. Chacun d'eux a développé sa propre classification des aciers inoxydables : aux USA - le système AISI, en Allemagne - VACARME, en URSS - GOST.
Pendant très longtemps, il n'a pas été question de coopération entre ces trois dirigeants - d'où grand nombre les normes actuelles pour les aciers inoxydables, et leur interchangeabilité très difficile, voire parfois inexistante.
Les États-Unis et l’Allemagne sont en quelque sorte plus simples : après tout, des échanges commerciaux ont lieu entre ces pays depuis des décennies. moyens techniques et des technologies, ce qui a inévitablement conduit à une adaptation mutuelle, y compris dans le domaine des normes sur l'acier inoxydable. C'est la situation la plus difficile pour les pays de l'ex-URSS, où les normes se sont développées indépendamment du reste du monde et, aujourd'hui, il n'existe tout simplement pas d'analogues pour de nombreuses marques d'aciers inoxydables importés - ou vice versa : il n'existe pas d'analogues importés. d'aciers inoxydables soviétiques.
Toute cette situation ralentit et complique considérablement le développement de l’industrie mécanique nationale, déjà à genoux.
En conséquence, nous disposons des normes mondiales suivantes pour les aciers inoxydables :
- VACARME- Norme industrielle allemande
- FR- Norme Euronorm EN 10027
- DIN EN- Édition allemande de la Norme européenne
- ASTM- Société américaine pour les tests et les matériaux
- AISI- Institut américain du fer et de l'acier
- AFNOR- Association Française de Normalisation
- GOST- Norme d'État
Il n'existe pas de producteurs de masse ou en série de fixations en acier inoxydable en Ukraine, nous sommes donc tous obligés d'étudier et de nous adapter à la classification et au marquage étrangers des aciers et des fixations en acier inoxydable.
DANS dernières années Les normes russes pour les fixations en acier inoxydable sont approuvées, adoptant la terminologie et les marquages des normes européennes (par exemple, GOST R ISO 3506-2-2009). En Ukraine, il est fort probable qu'aucun changement ni aucune innovation ne soient attendus dans un avenir proche...
Et pourtant, les aciers inoxydables les plus utilisés pour la production de fixations ont des analogues approximatifs dans divers systèmes de classification - les principaux sont présentés dans le tableau suivant des correspondances des nuances d'acier inoxydable pour les fixations :
Normes en acier inoxydable | Teneur en éléments d'alliage, % | |||||||||
* | VACARME | AISI | GOST | C | Mn | Si | Cr | Ni | Mo | Ti |
C1 | 1.4021 | 420 | 20Х13 | 0,20 | 1,5 | 1,0 | 12-14 | |||
F1 | 1.4016 | 430 | 12Х17 | 0,08 | 1,0 | 1,0 | 16-18 | |||
A1 | 1.4305 | 303 | 12Х18Н10Э | 0,12 | 6,5 | 1,0 | 16-19 | 5-10 | 0,7 | |
A2 | 1.4301 | 304 | 12Х18Н10 | 0,07 | 2,0 | 0,75 | 18-19 | 8-10 | ||
1.4948 | 304H | 08H18H10 | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 18-20 | 8-10,5 | |||
1.4306 | 304L | 03H18H11 | 0,03 | 2,0 | 1,0 | 18-20 | 10-12 | |||
A3 | 1.4541 | 321 | 08Х18Н10Т | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 17-19 | 9-12 | 5xS-0.7 | |
A4 | 1.4401 | 316 | 03Х17Н14М2 | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 16-18 | 10-14 | 2-2,5 | |
1.4435 | 316S | 03Х17Н14М3 | 0,08 | 2,0 | 1,0 | 16-18 | 12-14 | 2,5-3 | ||
1.4404 | 316L | 03Х17Н14М3 | 0,03 | 2,0 | 1,0 | 17-19 | 10-14 | 2-3 | ||
A5 | 1.4571 | 316Ti | 08Х17Н13М2Т | 0,08 | 2,0 | 0,75 | 16-18 | 11-12,5 | 2-3 | 5xS-0.8 |
À leur tour, selon la composition et les propriétés, les aciers inoxydables sont divisés en plusieurs sous-groupes indiqués dans la première colonne :
* - désignations des sous-groupes d'aciers inoxydables :
- A1, A2, A3, A4, A5- Aciers inoxydables austénitiques - en cas général, aciers non magnétiques ou faiblement magnétiques avec les principaux composants de 15 à 20 % de chrome et 5 à 15 % de nickel, ce qui augmente la résistance à la corrosion. Ils sont bien adaptés à l'écrouissage, au traitement thermique et au soudage. Identifié par la lettre initiale " UN"C'est le groupe d'aciers inoxydables austénitiques qui est le plus utilisé dans l'industrie et dans la production de fixations.
- C1- Les aciers inoxydables martensitiques sont nettement plus durs que les aciers austénitiques et peuvent être magnétiques. Ils sont durcis par trempe et revenu, comme les aciers au carbone simples, et sont utilisés principalement dans la fabrication de coutellerie, d'outils de coupe et dans la mécanique générale. Plus sensible à la corrosion. Identifié par la lettre initiale " AVEC"
- F1- Les aciers inoxydables ferritiques sont beaucoup plus doux que les aciers martensitiques en raison de leur faible teneur en carbone. Ils possèdent également des propriétés magnétiques. Identifié par la lettre initiale " F"
Aciers inoxydables austénitiques des sous-groupes A2, A4 et autres
Système de marquage des aciers inoxydables austénitiques avec la lettre " UN"développé en Allemagne pour un marquage simplifié des fixations. Examinons plus en détail les aciers austénitiques par sous-groupes :
Sous-groupe A1
Sous-groupes d'acier A1 caractérisés par une teneur élevée en soufre et sont donc les plus sensibles à la corrosion. Acier A1 ont une dureté et une résistance à l'usure élevées.
Ils sont utilisés dans la fabrication de rondelles élastiques, de goupilles, de certains types de goupilles fendues, ainsi que pour des pièces de joints mobiles.
Sous-groupe A2
Le sous-groupe d'aciers inoxydables le plus courant dans la production de fixations A2. Ce sont des aciers non toxiques, non magnétiques, non durcissants et résistants à la corrosion. Ils sont faciles à souder et ne deviennent pas cassants. Initialement, les aciers de ce sous-groupe sont amagnétiques, mais peuvent présenter des propriétés magnétiques à la suite d'un traitement mécanique à froid - matriçage, refoulement. Ils ont une bonne résistance à la corrosion dans l’atmosphère et dans l’eau propre.
Fixations et produits en acier A2 Déconseillé pour une utilisation dans des environnements acides ou contenant du chlore (tels que les piscines et l'eau salée).
Fixations en acier A2 reste opérationnel jusqu'à des températures de - 200˚C.
Dans le classement allemand VACARME A2
- DIN 1.4301 (équivalent américain AISI 304, analogue soviétique le plus proche 12Х18Н10),
- DIN 1.4948 (équivalent américain AISI 304H, analogue soviétique le plus proche 08Х18Н10),
- DIN 1.4306 (équivalent américain AISI304L, analogue soviétique le plus proche 03H18H11).
Par conséquent, si vous voyez un marquage sur un boulon, une vis ou un écrou A2, il est alors fort probable que cette fixation soit fabriquée à partir de l'un de ces trois aciers. Il est généralement difficile de déterminer plus précisément car le fabricant indique uniquement le marquage A2.
Les trois aciers inclus dans le sous-groupe A2 ne contiennent pas de titane ( Ti) - cela est dû au fait que l'acier A2, fabriquent principalement des produits par emboutissage, et l'ajout de titane à l'acier inoxydable réduit considérablement la ductilité d'un tel acier et, par conséquent, un tel acier avec du titane est très difficile à estamper.
Il convient de noter les chiffres 18 et 10 en désignation soviétique 12Х18Н10 acier analogique DIN 1.4301. Sur les ustensiles en acier inoxydable importés, on trouve souvent la désignation 18/10 - ce n'est rien de plus qu'une désignation abrégée pour l'acier inoxydable avec un pourcentage de chrome 18 % et de nickel 10 % - c'est-à-dire DIN 1.4301.
Acier A2 souvent utilisé pour préparer des plats et des objets équipement alimentaire- par conséquent, le nom populaire de ces aciers est étroitement lié au domaine d'application des aciers A2- "acier inoxydable de qualité alimentaire". Il y avait ici une certaine confusion sémantique. Le nom « acier inoxydable de qualité alimentaire » est associé au domaine d'application, et non aux propriétés de l'acier. A2, et ce n'est pas tout à fait le nom correct, puisque c'est le titane lui-même qui possède des propriétés antibactériennes - et seul l'acier inoxydable contenant du titane dans sa composition peut à juste titre être qualifié de « qualité alimentaire ».
Fixations constituées de sous-groupes en acier inoxydable A2 peut avoir certaines propriétés magnétiques en forte champs magnétiques. Ils sont devenus des sous-groupes à part entière A2 non magnétique, un certain magnétisme apparaît dans les boulons, vis, rondelles et écrous en raison des contraintes apparaissant lors de la déformation à froid - emboutissage.
L'usine de fabrication d'ustensiles de cuisine et de fixations peut utiliser les aciers inoxydables ci-dessus alliés en très petites quantités avec d'autres éléments, par exemple le molybdène, pour conférer à leurs produits des propriétés de consommation particulières. Cela ne peut être découvert qu'à l'aide d'une analyse spectrale en laboratoire - le fabricant lui-même peut considérer la composition de l'acier comme un « secret commercial » et indique, par exemple, uniquement A2.
Sous-groupe A3
Sous-groupes d'acier A3 ont des propriétés similaires aux aciers A2, mais sont en outre alliés avec du titane, du niobium ou du tantale. Cela augmente la résistance à la corrosion des aciers à haute température et confère des propriétés élastiques.
Utilisé dans la fabrication de pièces à haute rigidité et propriétés élastiques (rondelles, anneaux, etc.)
Sous-groupe A4
Le deuxième sous-groupe d'aciers inoxydables pour fixations le plus courant est le sous-groupe A4. Acier A4 leurs propriétés sont également similaires à celles des aciers A2, mais sont en outre alliées avec l'ajout de 2 à 3 % de molybdène. Le molybdène donne des aciers A4 résistance à la corrosion nettement plus élevée dans les environnements agressifs et acides.
Fixations et produits de gréage en acier A4 Ils résistent bien aux effets des environnements contenant du chlore et de l’eau salée et sont donc recommandés pour une utilisation dans la construction navale.
Fixations en acier A4 reste opérationnel jusqu’à des températures de - 60˚C.
Dans le classement allemand VACARME basé sur le tableau, un tel acier A4 peut correspondre à l’un des trois aciers inoxydables :
- DIN 1.4401 (équivalent américain AISI 316, analogue soviétique le plus proche 03Х17Н14М2)
- DIN 1.4404 (équivalent américain AISI 316L, analogue soviétique le plus proche 03Х17Н14М3)
- DIN 1.4435 (équivalent américain AISI 316S, analogue soviétique le plus proche 03Х17Н14М3)
Depuis le sous-groupe A4 a une résistance accrue à la corrosion non seulement dans l'atmosphère ou dans l'eau, mais également dans des environnements agressifs - c'est pourquoi le nom populaire de l'acier A4« résistant aux acides » ou également appelé « molybdène » en raison de la teneur en molybdène dans la composition de l'acier.
Sous-groupes d'acier inoxydable A4 n'ont pratiquement aucune propriété magnétique.
Résistance aux chocs conditions extérieures différents environnements pour les fixations en inox sont donnés dans l'article " "
Sous-groupe A5
Sous-groupe Acier A5 a des propriétés similaires à celles des aciers A4 et avec des aciers A3, car il est également allié en plus avec du titane, du niobium ou du tantale, mais avec un pourcentage différent d'additifs d'alliage. Ces caractéristiques confèrent à l'acier A5 résistance accrue aux températures élevées.
Acier A5 tout comme A3, possède des propriétés élastiques et est utilisé pour la fabrication de diverses attaches présentant une rigidité et des propriétés élastiques élevées. Dans le même temps, les performances des fixations en acier A5 persiste à des températures élevées et dans des environnements agressifs.
Applicabilité des aciers inoxydables pour la fabrication de fixations
Voici un bref tableau des types de fixations les plus courants et des types d'aciers inoxydables correspondants :
Nom de la fixation | Sous-groupe d'aciers | VACARME | AISI |
A2, A4 | |||
A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
, | 1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | |
1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | ||
1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | ||
A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
A2, A4 | 1.4301, 1.4306, 1.4948, 1.4401, 1.4404, 1.4435 | 304, 304Н, 304L, 316, 316L, 316S | |
A1, A5 | 1.4305, 1.4570, 1.4845 | 303, 316Ti, 310S | |
1.4122, 1.4310 | 440A, 301 | ||
A1, A2 | 1.4301, 1.4306, 1.4948 | 303, 304, 304Н, 304L |
En outre, les types de fixations ci-dessus peuvent être fabriqués par des fabricants à partir de qualités d'acier inoxydable autres que celles indiquées dans le tableau, avec des additifs d'alliage « secrets » mineurs supplémentaires pour conférer des propriétés spécifiques à l'acier. Par exemple, les anneaux de retenue peuvent être fabriqués à partir d'un tel acier inoxydable « spécial » du sous-groupe A2, ce qui est un secret commercial du fabricant.
Les aciers inoxydables les plus courants
Vous trouverez ci-dessous un tableau plus complet des types d'aciers inoxydables les plus courants et de leur conformité aux différentes classifications normatives.
Désignations éléments chimiques dans le tableau : |
L'examen le plus détaillé de l'acier inoxydable AISI304
Acier inoxydable AISI 304 (EN 1.4301)
Désignation européenne (1)
X5CrNi18-10
1.4301
Désignation américaine (2) AISI 304
Analogues nationaux
08Х18Н10, 12Х18Н9
(1) Selon NF EN 10088-2
(2) Selon ASTM A 240
Différenciation du grade 304
Lors de la production de l'acier, les propriétés particulières suivantes peuvent être spécifiées, ce qui prédétermine son utilisation ou son traitement ultérieur :
— Soudabilité améliorée
— Emboutissage profond, emboutissage rotatif —
Moulage étirable - Résistance accrue,
Trempe - Résistance thermique C, Ti (carbone, titane) -
Usinage
En règle générale, les fabricants d'acier divisent la nuance en trois classes principales (nuances) en fonction de la capacité d'étirage :
AISI 304 Variété principale
AISI 304 DDQ Emboutissage normal et profond
AISI 304 DDS Emboutissage très profond
Composition chimique (% en poids)
standard | marque | C | Si | Mn | P. | S | Cr | Ni |
EN 10088-2 | 1.4301 | <0,070 | <1,0 | <2,0 | <0,045 | <0,015 | 17,00 — 19,50 | 8,00 — 10,50 |
ASTMA240 | 304 | <0,080 | <0,75 | <2,0 | <0,045 | <0,030 | 18,00 — 20,00 | 8,00 — 10,50 |
Principales caractéristiques
Principales caractéristiques 304:
– bonne résistance générale à la corrosion
- bonne ductilité
- excellente soudabilité
- bonne polissabilité
– bonne capacité de dessin pour les grades DDQ et DDS
Le 304L est un acier inoxydable austénitique présentant une bonne formabilité à froid, une bonne résistance à la corrosion, une bonne résistance et de bonnes propriétés mécaniques. Il a une teneur en carbone inférieure à celle du 304, ce qui améliore sa résistance à la corrosion intergranulaire dans les soudures et les zones de refroidissement lent.
Application typique
— Articles ménagers
— Éviers
— Charpentes pour structures métalliques dans le secteur de la construction
— Ustensiles de cuisine et matériel de restauration
— Matériel laitier, brasserie
- structures soudées
— Réservoirs à bord des navires et des pétroliers terrestres pour la nourriture, les boissons et certains produits chimiques.
Normes et homologations applicables
AMS 5513 ASTM
A 240 ASTM A
666
Propriétés physiques
Densité | d | — | 4°C | 7,93 |
Point de fusion | °C | 1450 | ||
Chaleur spécifique | c | J/kg.K | 20°C | 500 |
Dilatation thermique | k | W/m.K | 20°C | 15 |
Coefficient de dilatation thermique moyen | UN | 10″.K" | 0-100°C 0-200°C | 17.5 18 |
Résistivité électrique | R. | Omm2/m | 20°C | 0.80 |
Perméabilité magnétique | M | à 0,8 kA/m DC ou militaire A.C. |
20°C M M air évacué, |
01.février |
Module d'élasticité | E | MPa x 10 | 20°C | 200 |
Taux de compression latérale : |
Résistance à la corrosion
Les aciers 304 ont une bonne résistance aux environnements corrosifs généraux, mais ne sont pas recommandés lorsqu'il existe un risque de corrosion intergranulaire. Ils sont bien adaptés à une utilisation en eau douce et dans les environnements urbains et ruraux. Dans tous les cas, un nettoyage régulier des surfaces extérieures est nécessaire pour conserver leur état d’origine. Les grades 304 ont une bonne résistance à divers acides :
- de l'acide phosphorique en toutes concentrations à température ambiante,
— acide nitrique jusqu'à 65%, entre 20 et 50°C ?
- les acides formique et lactique à température ambiante,
- acide acétique entre 20 et 50°C.
Environnements acides
Influences atmosphériques
Comparaison du grade 304 avec d'autres métaux dans divers environnements (taux de corrosion basé sur une exposition de 10 ans).
Soudage de l'acier inoxydableAISI304
Soudabilité - très bonne, facile à souder.
Aucun traitement thermique n’est nécessaire après le soudage.
Cependant, en cas de risque de MCC, le recuit doit être effectué entre 1 050 et 1 100 °C.
18-9 L - qualité à faible teneur en carbone ou 18-10 T - qualité stabilisée est préférable dans ce cas.
Les soudures doivent être détartrées mécaniquement ou chimiquement puis passivées.
Traitement thermique
Recuit
La plage de température de recuit est de 1 050 °C ± 25 °C suivi d'un refroidissement rapide à l'air ou à l'eau. La meilleure résistance à la corrosion est obtenue lors d'un recuit à 1070 °C et d'un refroidissement rapide. Après recuit, une gravure et une passivation sont nécessaires.
Vacances
Pour 304L - 450-600 °C. en une heure avec peu de risque de sensibilisation. Pour le 304 - une température de revenu plus basse doit être utilisée - 400 °C maximum.
Intervalle de forgeage
Température initiale : 1150 - 1260°C.
Température finale : 900 - 925°C.
Tout traitement à chaud doit être accompagné d'un recuit.
Attention : l'acier inoxydable nécessite deux fois plus de temps pour chauffer uniformément la même épaisseur d'acier au carbone.
Gravure
Un mélange d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique (10% HNO3
+ 2% HF) à température ambiante ou 60°C. Mélange d'acide sulfurique
(10% H2SO4 + 0,5% HNO3) à 60°C. Pâte pour détartrer la zone
Passivation
Solution 20-25% HNO3 à 20°C. Pâtes passivantes pour la zone de soudage.