Qu'est-ce que l'acier inoxydable 1.4057 ?

L'acier inoxydable 1.4057, communément appelé 431 ou UNS S43100, est un acier inoxydable martensitique à haute résistance, bonne résistance à la corrosion et excellente ténacité. Sa teneur plus élevée en chrome par rapport aux autres nuances martensitiques offre une meilleure résistance à la corrosion, tandis que l'ajout de nickel améliore la ténacité et la trempabilité. Cette combinaison le rend adapté aux composants structurels, aux fixations et aux pièces à haute résistance exposés à des environnements légèrement corrosifs où des performances mécaniques et une résistance à la corrosion sont requises.

 

Cette nuance martensitique-à haute résistance est normalisée par les principaux systèmes internationaux.

Standard	Note équivalente
FR (Europe)	1.4057
ASTM/AISI (États-Unis)	431, UNS S43100
JIS (Japon)	SUS431
KS (Corée)	STS431

Sa composition comprend du chrome pour la résistance à la corrosion et du nickel pour la ténacité et une trempabilité améliorée.

Élément	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni
Contenu (%)	0.12 - 0.20	Inférieur ou égal à 1,0	Inférieur ou égal à 1,0	Inférieur ou égal à 0,04	Inférieur ou égal à 0,03	15.0 - 17.0	1.5 - 2.5

Il peut atteindre un bon équilibre entre résistance et ténacité grâce à un traitement thermique.

Condition	Limite d'élasticité (Rp0,2)	Résistance à la traction (Rm)	Allongement (A)	Dureté (HRC)
Recuit	~ 550 MPa	~ 740 MPa	~ 20%	~ 25 HRC
Trempé et revenu	Supérieur ou égal à 690 MPa	Supérieur ou égal à 860 MPa	Supérieur ou égal à 15%	30 - 40 CRH

 

Principales caractéristiques et applications du 1.4057/431

Haute résistance et bonne ténacité :Offre une combinaison favorable de solidité et de résistance aux chocs, en particulier à l'état trempé et revenu, ce qui le rend adapté aux applications de chargement dynamique.

Meilleure résistance à la corrosion :Une teneur plus élevée en chrome (15-17 %) offre une meilleure résistance à la corrosion que de nombreuses autres nuances martensitiques comme le 410 ou le 420, se rapprochant de celle de certaines nuances austénitiques dans des environnements doux.

Magnétique et durcissable :Fortement magnétique et répond bien au traitement thermique pour le durcissement, avec une bonne capacité de durcissement à travers-.

Bonne résistance à la fatigue :Présente une excellente résistance à la fatigue, importante pour les composants rotatifs et alternatifs.

 

Applications principales :

Aéronautique et Défense :Fixations à haute résistance, composants de train d'atterrissage, pièces structurelles et composants d'actionneurs.

Industrie pétrolière et gazière :Tiges de vannes, arbres de pompe, outils de fond de trou et équipements de tête de puits nécessitant une solidité et une résistance modérée à la corrosion.

Équipement marin :Arbres, raccords d'hélices, mèches de gouvernail et matériel pour les environnements marins.

Ingénierie générale :Composants à forte contrainte-comme les engrenages, les boulons, les goujons, les rouleaux et les arbres.

Pâtes et papiers :Composants des machines à papier nécessitant résistance et résistance à la corrosion.

Traitement chimique :Fixations et composants de vannes en service légèrement corrosif.

 

Comment l’acier inoxydable 431 (1.4057) se compare-t-il à l’acier inoxydable 420 (1.4021) ?
Le grade 431 contient plus de chrome (15-17 % contre. 12-14 %) et comprend du nickel (1,5-2,5%), ce qui lui confère une résistance à la corrosion et une ténacité nettement meilleures que le 420. Alors que le 420 est généralement utilisé pour les couverts et les pièces résistantes à l'usure où une dureté de surface élevée est la priorité, le 431 est choisi pour les applications structurelles et à contraintes élevées où une combinaison de résistance, de ténacité et de résistance à la corrosion modérée est requis. 431 atteint généralement une dureté maximale inférieure (40 HRC contre . 55 HRC) mais une résistance aux chocs et des performances à la corrosion bien supérieures, ce qui le rend plus adapté aux composants porteurs dans des environnements corrosifs.

 

Quelles sont les recommandations de traitement thermique pour l’inox 431 ?
Pour des propriétés optimales, 431 est généralementendurcipar austénitisation à 980-1050 degrés suivie d'une trempe à l'huile. Un préchauffage à 760-815 degrés est recommandé pour les sections complexes afin de minimiser la distorsion. C'est alorstempéréà des températures comprises entre 540 et 660 degrés pour obtenir l'équilibre souhaité entre résistance et ténacité. Des températures de revenu plus élevées augmentent la ténacité et la ductilité tout en réduisant la dureté et la résistance. Des précautions doivent être prises pour éviter un revenu compris entre 370 et 540 degrés afin d'éviter la fragilisation de la martensite trempée. Pour les applications nécessitant une résistance maximale avec une ténacité modérée, trempe à 540-600 degrés ; pour une ténacité optimale avec une bonne résistance, trempe à 620-660 degrés. La double trempe est souvent bénéfique pour le soulagement des contraintes et la stabilité dimensionnelle.

 

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