Effets de la composition sur la perméabilité magnétique des aciers inoxydables austénitiques

introduction

Les aciers inoxydables austénitiques sont généralement non magnétiques avec des perméabilités magnétiques d'environ 1,0. Les perméabilités supérieures à 1.0 sont associées à la quantité de phases de ferrite ou de martensite présentes dans l'acier «austénitique» et dépendent ainsi:

• composition chimique

• conditions de travail froid et de traitement thermique

Cet article traite des effets de composition.

Effets de composition

Grades 304(1.4301), 321 (1.4541) et316(1.4401) ont des compositions «équilibrées» pour leur permettre d'être facilement soudeuses. Ceci est obtenu en veillant à ce que dans leur état neutre recuit (adoucie), ils contiennent quelques pour cent de la ferrite Delta..Cela se traduit par des perméabilités légèrement supérieures à 1,0.

Des ajouts de nickel et d'azote favorisent et stabilisent la phase d'austénite, tandis que le molybdène, le titane et le niobium stabilisent la ferrite.

Les aciers en acier inoxydable austénitiques les plus bas perméabilité sont donc les types d'azote de 304LN (1,4311) et de 316LN (1,4406) (1,4406) de type 310 (1.4845) et de 305 (1,4303) et 305 (1,4303).

En revanche, on peut s'attendre à des perméabilités supérieures telles que 301 (1,4310), 321 (1.4541) et 347 (1,4550), avec des contenus nickel inférieurs ou des ajouts de titane ou de niobium, qui sont puissants éléments de stabilisation de la ferrite.

Lors du soudage de ces aciers, des changements structurels se produisent. Une partie de l'austénite dans le matériau parent peut se transformer en ferrite delta à des températures élevées et au refroidissement, cela est partiellement retenu à la température ambiante. Les tiges de remplissage de soudage sont généralement «survenues» pour empêcher la dilution dans la zone de fusion, mais sont plus bien équilibrées pour avoir des niveaux de ferrite délibérément élevés de 5% ou parfois de 10% pour minimiser le risque de fissuration à chaud lors du soudage.

Par conséquent, la perméabilité du métal dans la soudure et la zone affectée de la chaleur environnante peut être nettement supérieure à celle du matériau parent d'origine. Des effets similaires peuvent se produire après la découpe du plasma ou de la flamme des aciers inoxydables austénitiques.

En règle générale, des pièces de moulage ont des compositions avec un biais vers la ferrite par rapport aux notes forcées et, par conséquent, seront plus magnétiques.

Effet du travail froid et de la température sur la formation de martensite

La transformation de l'austénite en martensite peut être déclenchée par le travail froid ou par l'effet de basses températures. La stabilité d'un acier austénitique à une telle transformation est mesurée en utilisant le MD₃₀Température. Ceci est défini comme la température dans laquelle 50% de l'austénite présentée à l'origine sera transformée en martensite lorsqu'il est soumis à une tension réelle à froid de 0,30. Ceci est d'environ 35% de souche d'ingénierie. La formule à calculer cette température a d'abord été proposée par ange puis modifiée pour tenir compte de la taille du grain.

MD30 = 551 - 462 (C + N) - 9.2SI - 8.1MN - 13.7cr - 29 (NI + CU) - 18.5mo - 68NB - 1.42 (Taille du grain ASTM - 8)

On notera quetousLes éléments contribuent à la stabilisation de l'austénite à la transformation de martensite. Le tableau suivant donne une valeur approximative pour certains aciers austénitiques communs:

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