Aciers inoxydables à durcissement par précipitation 17-7 PH contre 15-7 PH : résistance de qualité aérospatiale

 

Quelles sont leurs compositions de base et leurs différences de propriétés mécaniques ?

Le 17-7 PH contient 16-18 % de Cr, 6,5-7,75 % de Ni, 0,75 à 1,5 % d'Al et moins ou égal à 0,09 % de C, atteignant une limite d'élasticité de 1 380 MPa dans l'état de traitement thermique TH1050. Il s'agit de la qualité PH la plus largement utilisée pour les composants aérospatiaux légers. Le PH 15-7 contient 14 à 16 % de Cr, 6,5 à 7,75 % de Ni, 0,75 à 1,5 % d'Al et une teneur inférieure ou égale à 0,09 % de C, avec une teneur en chrome plus faible qui améliore la ténacité tout en maintenant une limite d'élasticité de 1 240 MPa dans le même état de traitement thermique. Les deux qualités gagnent en résistance grâce à la précipitation du nickel-aluminium. phases intermétalliques pendant le vieillissement, éliminant ainsi le besoin de trempe et de revenu comme les aciers martensitiques standards.

Comment leur résistance et leur ténacité conviennent-elles aux applications aérospatiales ?

La résistance maximale élevée du 17-7 PH le rend idéal pour les composants sensibles au poids- tels que les volets d'aile d'avion, les ailerons de missile et les pièces structurelles de satellite, où minimiser la masse tout en maximisant la capacité de charge est essentiel. La ténacité supérieure du 15-7 PH convient aux composants soumis à des chocs ou à des charges cycliques, tels que les pièces de train d'atterrissage, les composants de rotor d'hélicoptère et les équipements de défense qui nécessitent une résistance à la rupture sous contrainte. Les deux qualités maintiennent leur résistance à des températures allant jusqu'à 315 degrés, ce qui les rend adaptées pour composants du compartiment moteur et autres pièces aérospatiales à haute température.

Comment leurs résistances à la corrosion se comparent-elles à celles d'autres nuances à haute résistance ?

Le 17-7 PH offre une résistance à la corrosion comparable à celle du 304, et fonctionne bien dans les environnements atmosphériques, d'eau douce et chimiques doux courants dans les services aérospatiaux.15-La faible teneur en chrome du 7 PH réduit légèrement sa résistance à la corrosion par rapport au 17-7 PH, mais il surpasse toujours les qualités martensitiques standard comme le 410 dans les environnements humides ou de brouillard salin (par exemple, les opérations des aéroports côtiers). Aucune des deux qualités n'est recommandée pour les environnements marins ou riches en chlorure sans protection. revêtements, car leur résistance à la corrosion est secondaire par rapport à leurs propriétés de résistance.

Quelles sont les lignes directrices critiques en matière de traitement thermique pour ces qualités de PH ?

Pour le 17-7 PH, le cycle de traitement thermique standard est le suivant : recuit en solution à 1 065 degrés, trempe à température ambiante, puis vieillissement à 510 degrés (condition TH1050) pendant 1 heure pour obtenir une résistance maximale.15 -7 PH utilise la même température de recuit en solution mais bénéficie d'un vieillissement à 538 degrés pendant 1 heure, ce qui équilibre la résistance et la ténacité pour les applications résistantes aux chocs. car cela provoque un grossissement des phases intermétalliques, réduisant ainsi la résistance et augmentant la fragilité au fil du temps.

Quelles sont les principales limitations de fabrication et d’application ?

Les deux qualités sont difficiles à usiner à l'état vieilli-toujours usiner à l'état de recuit en solution-, puis effectuer un traitement thermique pour obtenir la résistance finale, afin de minimiser l'usure de l'outil et d'améliorer la finition de surface. Le soudage n'est pas recommandé pour les composants porteurs de charges critiques, car il perturbe la microstructure durcie par précipitation-et réduit la résistance dans la zone affectée par la chaleur.17-7 PH et 15-7 Les PH sont plus chers que les aciers inoxydables standards, ils ne doivent donc être utilisés que lorsque leur rapport résistance/poids élevé est essentiel aux performances de l'application.