Durcissement structural Aciers inoxydables.

Ce que nous faisons

Durcissement structural : Aciers inoxydables

Les traitements thermiques de précipitation renforcent les matériaux en permettant la libération contrôlée des constituants pour former des groupes de précipités qui améliorent considérablement la résistance du composant.

Avantages de la trempe par précipitation : Aciers inoxydables

Il existe une multitude d'alliages d'acier inoxydable coulés et corroyés dont les diverses caractéristiques souhaitables peuvent être améliorées par un traitement en solution ou par un traitement en solution et un durcissement par précipitation. Les caractéristiques telles que la résistance mécanique et la résistance à la corrosion à température ambiante et/ou à température élevée sont généralement améliorées par ces traitements thermiques.

Application et matériaux

Les propriétés des aciers inoxydables durcissables par précipitation peuvent être améliorées par la sélection de paramètres de traitement thermique appropriés. Le traitement en solution seul ou le traitement en solution suivi d'un durcissement par précipitation est couramment utilisé pour les aciers inoxydables durcissables par précipitation.

Traitement des solutions

• Au cours du processus de fabrication, la plupart des matériaux peuvent être écrouis, ce qui limite les possibilités de traitement ultérieur du matériau. Le traitement de la solution en cours de fabrication (soulagement des contraintes) peut réduire cet état d'écrouissage pour permettre un traitement ultérieur.
• Les procédés de fabrication, tels que le brasage, le soudage ou le découpage au laser/à la flamme, peuvent avoir un impact indésirable sur les propriétés du matériau, qui peut être inversé par un traitement en solution avant tout autre traitement en aval.
• Les processus de fabrication peuvent entraîner le démarrage prématuré du processus final de durcissement par précipitation, qui peut être inversé par un nouveau traitement par dissolution avant la poursuite du traitement.
• Il n'est pas recommandé de mettre en service des matériaux traités uniquement par mise en solution en raison de la présence de martensite non trempée qui peut entraîner des ruptures fragiles et des pertes indésirables de résistance à la corrosion. Des exemples de ces matériaux sont le 15-5PH, le 17-4PH et le Ph13-8Mo.

Durcissement par précipitation

• Le développement des propriétés finales du matériau requises pour satisfaire aux critères de conception spécifiques à la pièce nécessite généralement que le matériau (coulé/travaillé) soit soumis à un long cycle de traitement thermique à basse température pour développer une microstructure spécifique à l'alliage ; le processus est appelé durcissement par précipitation et par vieillissement.
• En général, cette étape est réalisée à la fin ou vers la fin du processus de fabrication, car le processus de traitement thermique entraîne une augmentation significative de la dureté du matériau et un changement de taille prévisible (retrait) qui doit être pris en compte. Les coûts d'usinage peuvent augmenter considérablement s'il est nécessaire de procéder à un usinage après durcissement par vieillissement.
• Des exemples typiques de matériaux sont : 15-5PH, 17-4PH, 17-7PH et Maraging 250.
• Les désignations typiques du traitement thermique sont H900 ou H1075 ; où H900 indique un vieillissement à 900°F pendant une heure et H1075 indique un vieillissement à 1075°F pendant 4 heures. Dans tous les cas, il est important de commencer par un matériau traité en solution ou plus communément appelé condition A.

Durcissement par précipitation : Détails du processus des aciers inoxydables

• Le traitement par mise en solution est généralement effectué à des températures comprises entre 1700 et 1950°F sous vide, suivi d'un refroidissement rapide par ventilateur à gaz jusqu'à la température ambiante. En règle générale, le matériau doit être refroidi à une température inférieure à 90°F (ou moins, dans certains cas) avant de subir d'autres traitements.
• Un groupe d'alliages méta-stables (17-7PH par exemple) nécessite plusieurs étapes de traitement intermédiaires après le traitement en solution pour obtenir les propriétés souhaitées avant le durcissement par précipitation. Ces étapes comprennent un traitement de conditionnement de l'austénite et une congélation pour assurer une transformation complète de l'austénite en martensite.
• Le durcissement par précipitation est généralement effectué à des températures comprises entre 900 et 1150°F sous vide, dans une atmosphère inerte ou dans l'air, pour des durées de maintien comprises entre 1 heure et 4 heures, en fonction du matériau et des caractéristiques spécifiés.
• Les spécifications industrielles applicables comprennent la norme SAE AMS 2759/3.