Aciers inoxydables martensitiques 440A vs 440B vs 440C : gradient de dureté pour les applications d'usure

La famille 440 : dureté par teneur en carbone

440A, 440B et 440C sont des aciers inoxydables martensitiques durcissables définis dans ASTM A276 (barre) et A240 (plaque). Ils partagent la même base de 16 à 18 % de chrome et jusqu'à 0,75 % de molybdène, et ils diffèrent par un élément décisif : le carbone. Un carbone plus élevé signifie plus de carbures après traitement thermique, ce qui signifie une dureté plus élevée, une meilleure rétention des bords et une plus grande résistance à l'usure, au prix d'une résistance à la corrosion et d'une ténacité inférieures.

Composition chimique selon ASTM A276

Élément (% en poids)	440A UNS S44002	440B UNS S44003	440C UNS S44004
C	0.60-0.75	0.75-0.95	0.95-1.20
Mn	1,00 maximum	1,00 maximum	1,00 maximum
Si	1,00 maximum	1,00 maximum	1,00 maximum
P	0,040 maximum	0,040 maximum	0,040 maximum
S	0,030 maximum	0,030 maximum	0,030 maximum
Cr	16.00-18.00	16.00-18.00	16.00-18.00
Mo	0,75 maximum	0,75 maximum	0,75 maximum

Dureté et performance à l'usure

Après un durcissement complet par trempe à l'huile et revenu à basse température-, la dureté maximale typique atteint environ 56 HRC pour 440A, 58 HRC pour 440B et 60 HRC pour 440C, ce qui fait du 440C l'une des nuances d'acier inoxydable standard les plus dures. La dureté se traduit directement par la résistance à l'usure et la rétention des bords : 440A est adéquat pour les travaux de coupe légers, 440B pour une usure industrielle modérée et 440C pour les applications de coupe, de roulement et de glissement à fortes contraintes.

Échange de résistance à la corrosion-Off

La résistance à la corrosion va dans le sens opposé à la dureté. Plus le carbone est élevé, plus le carbure de chrome se forme pendant le traitement thermique et moins il reste de chrome dans la matrice pour construire le film passif.. 440A résiste donc mieux à la rouille des trois, en intérieur sec et en extérieur doux avec un entretien normal.. 440C est le plus vulnérable, avec un risque de piqûre visible dans les environnements humides ou côtiers à moins d'être enduit ou huilé. Aucun des trois ne convient aux services marins, chimiques ou à forte humidité-sans protection.

Pratique du traitement thermique

Pratique typique : durcir 440A à partir de 1010-1060 C, 440B à partir de 1020-1070 C et 440C à partir de 1010-1070 C, trempe à l'huile ou à l'air pulsé, puis revenu à 150-200 C pour 440A et 440C et 175-225 C pour 440B pour équilibrer la dureté et la ténacité. 440C est souvent triple revenu à 150-200 C pour convertir l'austénite retenue et éviter la fragilité. Une trempe excessive à des températures plus élevées réduit la dureté et la rétention des bords, la trempe doit donc être contrôlée en fonction des exigences de l'application.

Applications, limites et alternatives

440A : couteaux de cuisine, ciseaux, petits outils à main et couverts où une exposition occasionnelle à l'humidité est acceptable.. 440B : lames de coupe industrielles, outils de menuiserie et roulements à usure modérée-C : scalpels chirurgicaux, bagues de roulement de précision, sièges de soupape et lames de scie industrielles exigeant une résistance maximale à l'usure. Les trois qualités ont une mauvaise soudabilité et ne doivent pas être utilisées dans des assemblages soudés sans un préchauffage strict et un revenu après-soudage. Lorsque la résistance à la corrosion et la dureté sont toutes deux requises, envisagez plutôt le grade de durcissement par précipitation-UNS S17400.

FAQ

Quelle qualité 440 est la meilleure pour les couteaux ?

Le 440C offre la meilleure rétention des bords et la meilleure résistance à l'usure et est l'acier à couteaux haut de gamme classique, mais il nécessite des précautions contre la corrosion. . 440A détient un bon bord pour une utilisation en cuisine et résiste mieux à la rouille ; de nombreuses lames domestiques utilisent 440A ou 440B pour cette raison.

Pourquoi le 440C est-il plus dur mais moins résistant à la corrosion que le 440A ?

Un carbone plus élevé forme davantage de carbures de chrome pendant le durcissement, ce qui augmente la dureté mais consomme du chrome qui autrement maintiendrait le film passif. La dureté et la résistance à la corrosion s’équilibrent donc au sein de la famille.

L’acier inoxydable de la série 440 peut-il être soudé ?

Médiocrement. La structure martensitique durcit et se fissure facilement lors des soudures. Si le soudage ne peut être évité, un préchauffage strict et une trempe immédiate après le soudage -sont nécessaires, et l'assemblage est généralement recuit par la suite. La conception soudée est généralement évitée.

Quel traitement thermique maximise la dureté de 440C ?

Austénitiser à 1 010-1 070 C, trempe à l'huile, puis revenu à 150-200 C, généralement avec plusieurs cycles de revenu pour éliminer l'austénite retenue. Cela développe la dureté vers le niveau 60 HRC tout en réduisant la fragilité.

L'inox 440 est-il magnétique ?

Oui. La structure martensitique est magnétique dans toutes les conditions, recuite ou trempée. Ceci est normal pour les aciers inoxydables trempables et n’indique pas un problème de qualité.

Les nuances 440 sont-elles adaptées aux environnements marins ?

Non. Même le 440A a une résistance limitée aux piqûres dans l’eau salée. Pour les applications marines et chlorées, sélectionnez une qualité austénitique ou duplex au molybdène-, ou une qualité à durcissement par précipitation-comme UNS S17400 avec un revêtement approprié.