Propriétés de l'acier inoxydable AISI 410, traitement thermique SS410, magnétique, ASTM A276 (UNS S41000)

Acier inoxydable AISI 410, SS410 (UNS S41000)

L’acier inoxydable AISI 410 est l’un des aciers inoxydables martensitiques les plus couramment utilisés. Il contient environ 12% de Cr et offre donc une résistance modérée à la corrosion. Contrairement à l’austénite telle que AISI 304 et AISI 316, la martensite telle que la nuance 410 est magnétique et peut être durcie par traitement thermique comme l’acier au carbone et l’acier faiblement allié. SS410 a une bonne résistance à la traction, à la fluage et à la fatigue et d’autres propriétés mécaniques, principalement utilisées dans les turbines à vapeur, les moteurs à réaction et les turbines à gaz.

Le Type 420 est essentiellement une version à haute teneur en carbone du SS410 qui offre une résistance plus élevée. L’acier inoxydable ferritique 430  contient une teneur en chrome plus élevée, il a donc une résistance à la corrosion plus élevée. 

Fiche technique et spécifications

Les tableaux et listes suivants donnent la fiche technique et les spécifications de l’acier inoxydable 410, y compris la composition chimique, les propriétés physiques et mécaniques, le traitement thermique, le soudage, etc.

Composition chimique

La composition chimique du matériau SS 410 est répertoriée dans le tableau suivant sur la base de l’analyse de la coulée.

Fiche technique 1, Le tableau ci-dessous montre la composition de l’acier inoxydable AISI 410.

Remarques:

• ASTM A276/A276M : Spécification standard pour les barres et les formes en acier inoxydable

• ASTM A240/A240M : Plaques, tôles et bandes en acier inoxydable au chrome et au chrome-nickel pour appareils à pression et pour applications générales

• ASTM A580/A580M : Fil en acier inoxydable

• ASTM A479/A479M : Barres et formes en acier inoxydable à utiliser dans les chaudières et autres récipients sous pression

• ASTM A959 : Guide standard pour la spécification des compositions de nuances standard harmonisées pour les aciers inoxydables corroyés

• ASTM A473 : Pièces forgées en acier inoxydable

• ASTM A314 : Spécification standard pour les billettes et barres en acier inoxydable pour le forgeage

• SAE J405 : Composition chimique des aciers inoxydables forgés SAE

Propriétés de l'acier inoxydable AISI 410

Les fiches techniques ci-dessous répertorient les propriétés de l'acier inoxydable de grade 410, y compris les propriétés physiques et les propriétés mécaniques.

Propriétés physiques

Les propriétés physiques de l'acier inoxydable SS 410 sont répertoriées dans le tableau ci-dessous, telles que la densité, le point de fusion, la chaleur spécifique, la résistivité électrique, le module d'élasticité (module d'élasticité), la conductivité thermique et le coefficient de dilatation thermique (CTE).

Fiche technique 2, propriétés de l'acier inoxydable AISI 410 – 1.

Remarques:

• 10-6· K-1 = 10-6/K

• 1 Ω·mm²/m = 1 μΩ·m

• 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1000 kg/m3

• 1 GPa = 1 kN/mm2

• 1 MPa = 1 N/mm2

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques de l’acier inoxydable AISI 410 sont données dans la fiche technique ci-dessous, y compris la résistance à la traction, la limite d’élasticité, l’allongement, la réduction de la surface, la dureté Brinell et Rockwell, l’essai d’impact de charpie, etc.

Fiche technique 3, Propriétés de l’acier inoxydable Type 410 – 2.

Remarques sur l'état :

• A – Recuit.

• H – Trempé et revenu à une température relativement basse.

• T – Trempé et revenu à une température relativement élevée.

Traitement thermique en acier inoxydable de qualité 410

Le traitement thermique de l'acier inoxydable de grade 410 comprend le recuit, le durcissement, le revenu et le soulagement des contraintes.

Recuit

Température de recuit pour l'acier inoxydable corroyé 410 :

• Recuit de processus (sous-critique) : refroidissement à l'air à partir d'une température de 650 à 760 °C (1200 à 1400 °F). La douceur maximale peut être obtenue en chauffant à la température à la limite supérieure de la gamme. Dureté Rockwell : 86-92 HRB.

• Recuit complet : Tremper soigneusement à une température comprise entre 830 et 885 °C (1 525-1 625 °F) ; refroidir le four à 790 °C (1455 °F), poursuivre le refroidissement à 595 °C (1100 °F) à une vitesse de 15-25 °C/h (27-45 °F/h); refroidir à température ambiante. Dureté Rockwell : 75-85 HRB.

• Recuit isotherme : chauffer à 830-885 °C (1525-1625 °F) ; tenir 6 h à 705 °C (1300 °F). Dureté Rockwell : 85 HRB.

Durcissement

Chauffage à la température d'austénitisation 925-1010 °C (1700-1850 °F), le temps habituel à la plage de température est de 30 à 90 minutes, l'agent de trempe est l'air ou l'huile (pour les pièces d'une épaisseur supérieure à 6,4 mm (0,25 in), l'huile une trempe doit être utilisée ; des bains de trempe à 150-400 °C (300-750 °F) peuvent remplacer la trempe à l'huile.)

• Température de revenu : 205-370 °C (400-700 °F), la résistance à la traction finale est de 1105-1515 MPa (160-220 ksi), la dureté Rockwell est de 38-47 HRC.

• Température de revenu : 565-605 °C (1050-1125 °F), la résistance à la traction finale est de 760-965 MPa (110-140 ksi), la dureté Rockwell est de 25-31 HRC. (Il n'est pas recommandé de tremper dans la plage de températures de 370 à 565 °C (700 à 1050 °F), car cela entraînera des performances d'impact inférieures et instables et une faible résistance à la corrosion et à la corrosion sous contrainte.)

Forger

La plage de température de forgeage typique de SS410 est de 900 à 1200 ° C (1650-2200 ° F).

Résistance à la chaleur

Températures maximales de service dans l'air

• Service intermittent : 815 °C (1500 °F)

• Service continu : 705 °C (1300 °F)

Soudage

Les aciers inoxydables martensitiques sont les aciers inoxydables les plus difficiles à souder car leur équilibre chimique les rend plus durs, plus résistants et moins ductiles lors du traitement thermique. Ces mêmes changements métallurgiques sont causés par la chaleur de soudage.

L'acier inoxydable AISI 410 peut être soudé dans des conditions de recuit, de durcissement, de trempe et de revenu, et produit souvent des soudures satisfaisantes sans traitement thermique post-soudage, mais un préchauffage est nécessaire. Généralement préchauffé à 260°C (500°F); Soudé à cette température ; Refroidissement lent en dessous de 65 °C (150 °F); Caractère.

Les aciers à forte teneur en carbone (tels que les nuances 420 et 440A) nécessitent généralement un traitement thermique post-soudage.

Pour le soudage à l'arc de l'acier inoxydable de type 410, ce qui suit est recommandé (pour référence uniquement) :

• Pendant le processus de soudage, préchauffez à 250°C (480°F) et maintenez cette température.

• Utilisez des électrodes austénitiques comme AWS E/ER308 ou 309. Si une soudure plus forte est nécessaire, AWS E/ER410 doit être utilisé.

• Après le soudage, laissez le joint refroidir à la température de préchauffage, qui est de 250°C (480°F).

• Avant de laisser le joint refroidir à température ambiante, effectuez une trempe à 720°C (1330°F), et pour chaque ajout de 1 pouce d'épaisseur, le temps augmente d'au moins 1 heure.

• Refroidir à température ambiante.

Applications

L'acier de type 410 est l'acier de base à usage général utilisé pour les vannes de vapeur, les vannes de plateau, les arbres de pompe, les aubes de turbine, les boulons et les pièces diverses qui nécessitent une résistance à la corrosion et une résistance modérée jusqu'à 540°C (1000°F).

Matériau équivalent SS 410

Acier inoxydable de grade 410 équivalent aux normes chinoises GB, ISO, japonaises JIS et européennes EN (Allemagne DIN EN, Britannique BSI…).

Remarque : La norme DIN 17440 a été remplacée par les normes DIN EN 10088-2 et DIN EN 10088-3.

Matériel connexe : SS 304L, 316L, 303, 1.4301 (X5CrNi18-10), X5CrNiMo17-12-2 (1.4401)