Acier inoxydable 431 :-acier inoxydable martensitique à haute résistance pour les applications structurelles

L'acier inoxydable 431 est un acier inoxydable martensitique avec une teneur en nickel ajoutée (1,25 %-2,50 %) et une teneur plus élevée en chrome (15 %-17 %). L'ajout de nickel améliore la ténacité et la résistance à la corrosion, tout en conservant une résistance élevée grâce au traitement thermique. Il équilibre la résistance, la ténacité et la résistance à la corrosion, ce qui le rend adapté aux composants structurels porteurs et aux pièces mécaniques à fortes contraintes.

Paramètres de base

Composition chimique (% en poids) : C Inférieur ou égal à 0,20, Si Inférieur ou égal à 1,00, Mn Inférieur ou égal à 1,00, P Inférieur ou égal à 0,040, S Inférieur ou égal à 0,030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.25-2.50, Fe=Équilibre

Propriétés mécaniques (trempé et revenu) : résistance à la traction supérieure ou égale à 860 MPa, limite d'élasticité supérieure ou égale à 620 MPa, allongement supérieur ou égal à 15 %, dureté supérieure ou égale à 241HB (recuit) / supérieure ou égale à 36HRC (trempé et revenu)

Température de service : -40 degrés à 300 degrés (service continu)

Qualités équivalentes : SUS431 (JIS), EN 1.4057 (EN), UNS S43100 (ASTM)

Avantages en termes de performances: Ténacité supérieure à celle de l'acier inoxydable 420 grâce à l'ajout de nickel ; bonne résistance à la corrosion dans les environnements atmosphériques, en eau douce et légèrement acides ; haute résistance et résistance à la fatigue après traitement thermique ; excellente soudabilité et usinabilité ; magnétique.

Applications typiques : Composants automobiles (arbres de transmission, pièces de suspension, étriers de frein), pièces structurelles d'avions, tiges de valves haute-pression, arbres de pompes pour environnements à corrosion moyenne-, fixations pour exigences de résistance élevées-, quincaillerie marine.

Questions et réponses pratiques

Q1 : Quel est l’effet du nickel dans l’acier inoxydable 431 ? A1 : Le nickel joue principalement un rôle dans la stabilisation de la phase austénitique lors du traitement thermique, en affinant les grains de martensite, améliorant ainsi la ténacité et réduisant la fragilité. Par rapport au 420 (sans nickel), la résistance aux chocs du 431 est augmentée de plus de 50 %, ce qui le rend adapté aux composants soumis à des charges d'impact.

Q2 : Quel processus de traitement thermique est recommandé pour l’acier inoxydable 431 ? A2 : Pour les exigences de résistance élevées : trempe (950 -1050 degrés, refroidissement de l'huile) + revenu (200-300 degrés, refroidissement par air), atteignant une dureté de 36-42HRC. Pour les exigences de haute ténacité : trempe (950-1050 degrés, refroidissement à l'huile) + revenu (500-600 degrés, refroidissement par air), dureté 28-32HRC, avec une ténacité considérablement améliorée.

Q3 : L'acier inoxydable 431 est-il adapté aux environnements à basse-température ? A3 : Oui, il peut être utilisé à -40 degrés. Sa résistance aux chocs à basse température (supérieure ou égale à 35 J à -40 degrés) est meilleure que l'acier inoxydable 420, ce qui le rend adapté aux composants structurels à basse température tels que les pièces automobiles dans les régions froides. Pour des températures inférieures à -40 degrés, l'acier inoxydable austénitique 304L ou 316L est recommandé.

Q4 : Comment l'acier inoxydable 431 se comporte-t-il dans les environnements marins ? A4 : Il présente une bonne résistance à la corrosion dans les environnements atmosphériques marins (tels que les ponts des navires, les balustrades), mais ne convient pas à une immersion à long terme dans l'eau de mer. Pour les composants immergés dans l'eau de mer-, de l'acier inoxydable 316L ou duplex doit être utilisé.. 431 peut être utilisé pour le matériel marin dans les zones non-immergées.

Q5 : Quelle est la différence entre l'acier inoxydable 431 et 17-4PH ? A5 : 17-4PH est un acier inoxydable à durcissement par précipitation avec une résistance plus élevée (résistance à la traction supérieure ou égale à 1 030 MPa) et une meilleure résistance à la corrosion que le 431, mais un coût plus élevé. 431 est plus rentable-efficace et convient aux applications de résistance moyenne-et de corrosion moyenne-, tandis que le 17-4PH est utilisé pour les composants de précision à haute résistance et à haute corrosion.