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Pierre-Jean CUNAT : Directeur Technique EURO-INOX
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Les propriétés intrinsèques d’un « matériau », la « conception » d’une pièce ou d’un ensemble complexe ainsi que la manière dont le matériau est « mis en œuvre » jouent un rôle fondamental sur les « performances » de la pièce ou de l’ensemble fini. C’est ce que schématise le diagramme de la figure 1.
L’enchaînement « matériau », « conception », « mise en œuvre » conduisant à la réalisation de l’objet final ne doit pas être appréhendé comme un processus linéaire mais comme un processus interactif entre les trois différentes composantes. Les caractéristiques métalliques et mécaniques vont largement influencer les techniques de mise en œuvre (emboutissage, usinage, etc.) tandis que la résistance à la corrosion est plutôt en relation avec les propriétés d’usage. Quant à la conception, elle aura non seulement une influence directe sur les propriétés d’usage, mais également sur la résistance à certaines formes de corrosion.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
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M 4 540 – Aciers inoxydables. Critères de choix et structure ;
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M 4 541 – Aciers inoxydables. Propriétés. Résistance à la corrosion ;
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M 4 542 – Aciers inoxydables. Mise en œuvre (le présent article) ;
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M 4 543 – Aciers inoxydables. Fabrication ;
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Doc. M 4 544 – Aciers inoxydables.
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4. Mise en forme par déformation à chaud
Pour mener à bien les opérations de mise en forme par déformation à chaud, il est indispensable de prendre en compte les propriétés physiques ainsi que les caractéristiques mécaniques à haute température des aciers inoxydables. Elles présentent des différences significatives comparées à celles des aciers au carbone. Leur conductivité thermique étant faible, il faudra observer, en général, des montées progressives en température.
Leurs caractéristiques mécaniques à chaud restant élevées, il faudra dimensionner en conséquence les outillages.
Lorsque la mise en forme est réalisée à partir d’ébauche brute de coulée de type lingot, leur structure ségrégée impose des chauffages d’homogénéisation suffisamment longs pour recouvrer une structure homogène.
La tendance au grossissement du grain de certaines nuances (aciers ferritiques notamment) impose un strict contrôle de la température.
4.1 Formage à chaud des aciers martensitiques et ferritiques
Les températures de forgeage sont comprises entre 1100 et 1 250 C pour les nuances martensitiques. Si l’affinage du grain est possible dans le cas des aciers martensitiques car ils subissent une transformation lors du traitement thermique, il n’en est rien pour les aciers ferritiques dont le grain obtenu pendant le forgeage est définitivement conservé.
Avec les aciers martensitiques on observera une montée lente en température jusqu’à 700-800 C. Ensuite, le chauffage sera rapide jusqu’à 1 100-1 250 C, la température de 1 250 C ne devant pas être dépassée. Le travail à chaud devra être effectué à l’air calme. Pour être suffisamment lent et à l’abri des courants d’air, le refroidissement sera généralement effectué au four jusqu’à une température de l’ordre de 150-200 C. La phase finale du refroidissement pourra se poursuivre à l’air libre.
Les opérations de formage à chaud des aciers ferritiques concernent essentiellement les tôles fortes. Suivant la teneur en chrome de la nuance (11 à 29 % de chrome), le formage sera pratiqué entre 850 C et 1 100C. Au cours du refroidissement, il existe un risque de sensibilisation par précipitation de carbures de chrome aux joints de grains pour certaines nuances. Pour l’éviter, le refroidissement devra être rapide. Dans le cas contraire,...
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Mise en forme par déformation à chaud
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M 4 540 – Aciers inoxydables. Critères de choix et structure ;
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M 4 541 – Aciers inoxydables. Propriétés. Résistance à la corrosion ;
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M 4 542 – Aciers inoxydables. Mise en œuvre ;
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M 4 543 – Aciers inoxydables. Fabrication ;
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Doc. M 4 544v2 – Aciers inoxydables (le présent dossier).
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - TALBOT (J.) - Les éléments chimiques et les hommes. - 1995, SIRPE Éditeur, France.
-
(2) - GUILLET (L.) - * - Rev. Met. 1904,-1-155, 1905 -2-350, 1906-3-372.
-
(3) - PORTEVIN (A.) - * - Iron and Steel Institute, Carnegie Scholarship Memous, 1909, 1-230.
-
(4) - IESEN (W.) - * - Iron and Steel Institute, Carnegie Scholarship Memous, 1909, 1-1.
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(5) - MAURER (E.), STRAUSS (B.) - * - Kruppsche Monatsch, 1920, 120.
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(6) - MONNARTZ (P.) - * - Métallurgie, 1911, 8-161.
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(7) - CHEVENARD (P.) - * - C.R. Acad. Sci., 1929,...
NORMES
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Définition et classification des aciers (A 02-025) - NF EN 10020 - 09-00
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Aciers inoxydables. Partie 1 : liste des aciers inoxydables (A 35-572-1) - NF EN 10088-1 - 09-05
-
Aciers inoxydables. Partie 2 : conditions techniques de livraison des tôles et bandes en acier de résistance à la corrosion pour usage général. (2e tirage, avril 1997) (A 35-573-2) - NF EN 10088-2 - 09-05
-
Aciers inoxydables. Partie 3 : conditions techniques de livraison pour les demi-produits, barres, fils machines, fils tréfilés, profils et produits transformés à froid en acier résistant à la corrosion pour usage général (A 35-574-3) - NF EN 10088-3 - 09-05
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Aciers et alliages de nickel réfractaires (A 35-584) - NF EN 10095 - 07-99
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Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables. Partie 1 : aciers inoxydables austénitiques et austénoferritiques (duplex). Essais de corrosion en milieu acide nitrique par mesurage de la perte de masse (essai de Huey) (A 05-160) - NF EN ISO 3651-1 - 08-98
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...
1 Principaux producteurs de produits plats
Europe
Acerinox (Espagne)
Ugine & ALZ (Belgique)
AST (Italie)
Avesta-Sheffield (Suède et Grande-Bretagne)
ThyssenKrupp Nirosta GmbH (Allemagne)
Outokumpu (Finlande)
Ugine & ALZ (France)
Amérique du Nord
Allegheny (États-Unis)
AK Steel Corp. (États-Unis)
Atlas Steel (États-Unis)
J & L Sheet Metal Co.(États-Unis)
North American Stainless (États-Unis)
Asie (hors Japon)
Jindal Stainless Ltd (Inde)
Posco (Corée du Sud)
Thaïnox Steel Ltd (Thaïlande)
Yieh United Steel Corp. (Taïwan)
Japon
Daido
Kawasaki
Nippon Metal Industry
Nippon Steel Metal Product Co.
Nippon Yakin Kogyo Co.
Nisshin Steel Co. Ltd
NKK Corp.
Sumitomo
Amérique latine
Acesita (Brésil)
Mexinox Trading, S.A.DEC.V. (Mexique)
Afrique
Columbus Stainless (Pty) Ltd (Afrique du Sud)
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