Propriétés mécaniques de l'acier inoxydable 17-4PH : Conditions H900 à H1150

Comment le 17-4PH obtient ses propriétés mécaniques

Le 17-4PH, UNS S17400, est un acier inoxydable à durcissement par précipitation martensitique-. Après le traitement en solution, l'alliage est livré dans la condition A, un état mou et formable, et une étape de vieillissement ultérieure précipite les particules riches en cuivre dans la matrice martensitique. La température de vieillissement détermine l'équilibre final des propriétés : des températures de vieillissement plus basses donnent la plus grande résistance, tandis que des températures plus élevées échangent une certaine résistance contre de la ductilité et de la résistance aux chocs. Cet article répertorie les propriétés mécaniques publiées pour les barres, les fils et les pièces forgées dans l'AMS 5643, pour les tôles, les bandes et les plaques dans l'AMS 5604 et pour les tôles dans la même famille de traitement, afin qu'un concepteur puisse spécifier une condition avec des numéros connus.

Que signifient les codes de condition

Les codes de condition tels que H900 et H1150 indiquent la température de vieillissement en degrés Fahrenheit : H900 est vieilli à 900 degrés F (482 degrés), H925 à 925 degrés F (496 degrés), H1025 à 1025 degrés F (552 degrés), H1075 à 1075 degrés F (579 degrés), H1100 à 1100 degrés F. (593 degrés) et H1150 à 1150 degrés F (621 degrés). Le temps de vieillissement est d'une heure suivi d'un refroidissement à l'air. Le suffixe M désigne le traitement H1150 de traction minimum-et D le traitement H1150 double-vieilli ; les deux améliorent la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte-par rapport au vieillissement simple. Chaque condition contrôle également la dureté, de sorte que le code décrit entièrement l'état mécanique attendu.

Propriétés mécaniques de la barre 17-4PH (AMS 5643)

Condition	Résistance à la traction (ksi/MPa)	Limite d'élasticité de 0,2 % (ksi / MPa)	Allongement % (2 po / 4D)	Réduction de la superficie %	Dureté Rockwell C
État A	–	–	–	–	39 maximum
H900	190 / 1310	170 / 1172	10	40	40–47
H925	170 / 1172	155 / 1069	10	44	38–45
H1025	155 / 1069	145 / 1000	12	45	34–42
H1075	145 / 1000	125 / 862	13	44	31–38
H1100	140 / 965	115 / 793	14	45	30–37
H1150	135 / 931	105 / 724	16	50	28–37

Les valeurs suivent l'AMS 5643 et constituent des minimums pour les plages de tailles couvertes par la spécification. Les conversions MPa sont arrondies.

Propriétés mécaniques des feuilles, bandes et plaques 17-4PH (AMS 5604)

Les tôles, bandes et plaques sont couvertes par l'AMS 5604. Les valeurs de résistance minimales correspondent aux valeurs des barres, tandis que l'allongement minimum est inférieur car le matériau mince est testé dans le sens transversal ; les plages de dureté sont les mêmes que pour les barres.

Condition	Résistance à la traction (ksi/MPa)	Limite d'élasticité de 0,2 % (ksi / MPa)	% d'allongement (2 po, feuille de moins de 0,1874 po d'épaisseur)	Dureté Rockwell C
État A	–	–	–	38 maximum
H900	190 / 1310	170 / 1172	5	40–47
H925	170 / 1172	155 / 1069	5	38–45
H1025	155 / 1069	145 / 1000	5	35–42
H1075	145 / 1000	125 / 862	5	33–39
H1100	140 / 965	115 / 793	5	32–38
H1150	135 / 931	105 / 724	8	28–37

Valeurs des plaques, conditions de survie et sélection des conditions

Les données publiées sur les plaques H900 montrent une traction de 190 000 psi, un rendement de 170 000 psi, un allongement de 10 %, une réduction de surface de 40 %, une dureté Brinell de 388 et un C Rockwell de 40 ; chez H1150, la même source indique une traction de 135 000 psi, un rendement de 105 000 psi, un allongement de 16 %, une réduction de 50 % de la surface, 277 Brinell et 28 Rockwell C. Les traitements survieillis étendent encore la gamme : H1150-M offre une résistance à la traction minimale de 115 000 psi avec 18 % d'allongement et 55 % de réduction de surface, et H1150-D donne une traction minimale de 125 000 psi avec 16 % d'allongement et 50 % de réduction de surface, avec une dureté Brinell d'environ 255 à 311 pour la condition de double vieillissement.

Choisir une condition pour votre part

Utilisez le H900 lorsqu'une résistance et une dureté maximales sont requises et qu'une certaine perte de ductilité est acceptable, par exemple pour les arbres, les broches, les fixations et les pièces d'usure. Passez aux H1025 – H1100 pour un juste milieu entre résistance et ténacité. Choisissez H1150, H1150-M ou H1150-D pour les composants chargés par impact-et pour les applications où la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte est essentielle. Les pièces usinées dans la condition A et vieillies par la suite connaîtront un léger changement dimensionnel au cours du vieillissement, les surépaisseurs de finition doivent donc suivre la même pratique que celle utilisée pour les autres qualités de durcissement par précipitation.

Foire aux questions

Quelle est la résistance à la traction du 17-4PH à H900 ?Minimum 190 ksi (1 310 MPa), avec une limite d'élasticité de 0,2 % de 170 ksi (1 172 MPa), un allongement de 10 % et une réduction de 40 % de la surface de la barre selon AMS 5643.

Comment le H1150 se compare-t-il au H900 ?Le H1150 échange environ 55 ksi de résistance à la traction pour environ le double de l'allongement minimum et une meilleure résistance aux chocs, c'est pourquoi il est préféré pour les charges dynamiques.

Pourquoi l’allongement de la feuille est-il inférieur à celui de la barre ?Les tôles, bandes et plaques sont testées dans le sens transversal avec une jauge plus courte, de sorte que les valeurs d'allongement minimales de 5 % à H900 sont inférieures aux 10 % indiqués pour les barres testées longitudinalement.

Quelle dureté peut-on attendre du H900 ?Rockwell C 40-47 pour les barres et les tôles ; les valeurs des plaques sont généralement rapportées comme 388 Brinell et 40 Rockwell C.

Que signifient H1150-M et H1150-D ?M et D sont des traitements H1150 modifiés, à traction minimale-et double-vieillissement, qui améliorent la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte-avec une résistance légèrement réduite.

Le 17-4PH peut-il être fourni dans la condition A ?Oui, en solution-condition A recuite avec une dureté allant jusqu'à environ 38 à 39 Rockwell C, afin que les fabricants puissent usiner la pièce avant son vieillissement.

Quelles spécifications régissent le 17-4PH ?Les barres, fils et pièces forgées sont couverts par AMS 5643 et ASTM A564 Type 630 ; feuille, bande et plaque par AMS 5604 ; la désignation européenne est EN 10088-3, 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4).