Plaque en acier inoxydable à durcissement par précipitation 17-4PH / UNS S17400 (Grade 630)

Identité et avantage principaux

• Conçu pour la performance : Un acier inoxydable martensitique à durcissement par précipitation (PH) spécialement conçu pour offrir des rapports résistance/poids exceptionnels et des propriétés mécaniques maintenables après fabrication.

• Proposition de valeur clé : Atteint une résistance et une dureté élevées (dépassant de nombreux grades austénitiques) tout en conservant une résistance supérieure à la corrosion par rapport aux aciers martensitiques conventionnels, le tout grâce à un traitement thermique contrôlé.

Spécifications et normes des matériaux

• Noms courants : 17-4PH, Inox 630, SUS 630 (JIS)

• Normes principales :

  • UNS : S17400

  • EN (Euronorm) : 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4)

  • Normes de produits clés : ASTM A693 (Forges PH), ASTM A564 (Barres/Formes PH), AMS 5604/5643, ISO 4954

  • Spécifique aux plaques : Souvent fourni selon ASTM A240 (Exigences générales) ou des spécifications dimensionnelles spécifiques au client.

Caractéristiques déterminantes

1. Résistance adaptable : Les propriétés mécaniques sont principalement définies par le traitement thermique de vieillissement final. Choisissez parmi un spectre :

   • Résistance maximale (H900) : ~1310 MPa UTS, ~40-45 HRC - Pour une résistance maximale à la charge.

   • Performance équilibrée (H1025/H1075) : ~1000-1200 MPa UTS - Mélange optimal de résistance, de ténacité et de résistance à la corrosion.

   • Ténacité/ductilité améliorée (H1150/H1150M) : ~795-860 MPa UTS, ~24-30 HRC - Pour une résistance améliorée aux chocs et à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC).

2. Performance de corrosion robuste : Offre une résistance significativement meilleure que les séries 410/420, souvent comparable au type 304 dans :

   • Exposition atmosphérique

   • Eau douce et légèrement saumâtre

   • Acides/alcalis dilués

   • Environnements alimentaires, pétrochimiques et industriels généraux.

   • Remarque : La sensibilité à la SCC augmente avec le niveau de résistance ; H1150/M est préféré pour les environnements riches en chlorures.

3. Flexibilité de fabrication : Excellente usinabilité et bonne formabilité dans l'état recuit de mise en solution (Condition A - ~1035 MPa UTS, ~32 HRC). Les propriétés finales sont développées après formage/usinage par vieillissement.

4. Magnétique : Présente des propriétés magnétiques dans toutes les conditions.

Traitement critique : Traitement thermique

• Première étape obligatoire : Recuit de mise en solution (Condition A)

  • Processus : Chauffer à 1025-1050 °C (1875-1920 °F), maintenir, refroidir rapidement (air ou plus rapidement).

  • Objectif : Dissout les précipités, crée une structure martensitique douce et uniforme prête pour le vieillissement.

• Étape définissant les propriétés : Durcissement par précipitation (Vieillissement)

  • Processus : Chauffer à une température spécifique (482-621 °C / 900-1150 °F), maintenir pendant 1 à 4 heures, refroidir à l'air.

  • Guide de sélection des conditions :

    • H900: 482 °C (900 °F) - Dureté/Résistance max.

    • H1025: 552 °C (1025 °F) - Haute résistance

    • H1075: 579 °C (1075 °F) - Résistance intermédiaire

    • H1100: 593 °C (1100 °F) - Résistance/ductilité modérée

    • H1150: 621 °C (1150 °F) - Haute ténacité/ductilité

    • H1150M: 621 °C (1150 °F) avec temps modifié - Ténacité optimisée pour les sections épaisses/résistance à la SCC.

Considérations de fabrication - Points clés

• Usinage : Effectuer avant le vieillissement final. La condition A offre une bonne usinabilité (~80 % de l'acier B1112). Utilisez des outils tranchants, des angles de coupe positifs, un liquide de refroidissement adéquat et évitez l'écrouissage. La dureté augmente considérablement après le vieillissement.

• Formage : Le meilleur est fait en condition A. Nécessite plus de force que les austénitiques. Recuire si un travail à froid sévère (>~15 %) est effectué avant le vieillissement.

• Soudage :

  • Procédés recommandés : GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (baguette) avec faible apport de chaleur.

  • Métaux d'apport : Correspondants (par exemple, ER630, E630) ou austénitiques (par exemple, ER308L, ER309L) pour la résistance aux fissures.

  • Protocole crucial après le soudage :

    1. Recuire de mise en solution l'ensemble soudé entier.

    2. Effectuer le traitement thermique de vieillissement final.

  • Le préchauffage (100-150 °C / 212-300 °F) et le contrôle strict de la température entre passes (<150 °C / 300 °F) sont recommandés.

Pourquoi choisir la plaque 17-4PH ? Applications cibles

• Aérospatiale : Supports structurels, supports de moteur, composants de train d'atterrissage, fixations (résistance/poids élevés).

• Pétrole et gaz : Tiges et corps de vannes, arbres de pompes, équipements de tête de puits, outils de fond de trou (corrosion + résistance).

• Traitement chimique : Arbres, turbines, engrenages, garnitures de vannes (résistance aux fluides de traitement).

• Production d'énergie : Aubes de turbine (étages BP), fixations, pièces de compresseur.

• Machines industrielles : Arbres, engrenages, accouplements, composants hydrauliques à contraintes élevées (résistance à l'usure).

• Médical et dentaire : Instruments chirurgicaux, composants de dispositifs implantables (biocompatibilité + résistance).

• Défense : Composants d'armes à feu, pièces de missiles.

• Fabrication additive (FA) : Poudre métallique largement utilisée pour les pièces FA à haute résistance.

Détails de l'approvisionnement (plaque)

• Plage d'épaisseur : 0,5 mm (0,020 ") à 150 mm (6 ")+ (Disponibilité sous réserve de la laminoir).

• Largeurs : Largeurs de laminoir standard (par exemple, 1000 mm, 1500 mm, 2000 mm / 39 ", 60 ", 78 "), largeurs personnalisées possibles.

• Longueurs : Standard (2000 mm, 3000 mm, 6000 mm / 78 ", 118 ", 236 "), longueurs personnalisées disponibles.

• Finitions de surface : Laminé à chaud recuit et décapé (HRAP), Laminé à froid recuit et décapé (CRAP), Rectifié, Poli (par exemple, n° 4, BA, Miroir).

Qualité et conformité

• Certification obligatoire : Fourni avec un certificat d'essai de laminoir (MTC) conforme à la norme EN 10204 3.1 ou 3.2, vérifiant la chimie, les propriétés mécaniques (par condition) et la traçabilité.

• Tolérance dimensionnelle : Conforme à la norme ASTM A480 ou au dessin du client.

• Contrôle non destructif (CND) : Contrôle par ultrasons (UT) disponible selon la norme ASTM A578 ou les spécifications du client pour les applications critiques.

• Traçabilité : Traçabilité complète de la chaleur/du lot maintenue.

Informations de commande critiques

• Spécifier la condition : Essentiel ! Indiquer clairement le traitement thermique requis (par exemple, « Recuit de mise en solution (Condition A) », « Vieilli à H1025 », « Recuit de mise en solution pour vieillissement ultérieur par le client »).

• Spécifier les dimensions : Épaisseur, largeur, longueur, tolérances.

• Spécifier la finition de surface.

• Spécifier les exigences de certification et d'essai (par exemple, EN 10204 3.2, niveau UT).