Qu'est-ce que l'acier maraging ?

Définitions de l'acier maraging

L'acier maraging est un acier à ultra haute résistance avec de la martensite fer-nickel sans carbone (ou à très faible teneur en carbone) comme matrice et durcissement par précipitation des composés intermétalliques après vieillissement.

L'acier a une bonne formabilité avant le traitement de vieillissement à haute résistance, presque aucune déformation après le traitement de vieillissement, et une résistance et une ténacité élevées après le traitement de vieillissement.

Traitement thermique de l'acier maraging

Généralement, le traitement thermique de l'acier maraging est un recuit de solution à 820 ℃, et le temps de maintien est calculé en fonction de sa taille de section pendant 1 h tous les 25 mm.

La vitesse de refroidissement après recuit n'a pratiquement aucun effet sur la microstructure et les propriétés de l'acier.

Mais avant le traitement de vieillissement, l'acier maraging doit être refroidi à température ambiante. Il est généralement vieilli à 480 ℃ pendant 3 à 6 heures.

Processus de production de l'acier maraging

L'acier maraging est un alliage Fe-Ni ne contenant pas de carbone et additionné de cobalt, de molybdène, de titane et d'autres éléments. Les nuances d'acier typiques telles que la base de fer contiennent 17% ~ 19% Ni, 7% ~ 9% Co, 4.5% ~ 5% Mo et 0.6% ~ 0.9% Ti. Ce type d'alliage est trempé en martensite puis revenu à 480-500°C.

Pendant le processus de revenu, les éléments d'alliage sont sursaturés dans la martensite, qui précipite de la martensite pour former des précipités intermétalliques, ce qui entraîne un fort effet de renforcement de la précipitation.

Selon l'analogie du renforcement par précipitation de l'aluminium, du cuivre et d'autres alliages non ferreux, ce processus peut être appelé traitement de vieillissement. Et parce que la structure initiale est maraging, ce type d'acier est appelé acier maraging.

L'acier maraging à haute résistance peut être obtenu par un traitement de vieillissement. Le processus de traitement est généralement : la température de vieillissement est de 480 ℃, l'acier à haute résistance peut être utilisé à 510 ℃, le temps de vieillissement est de 3 à 6 heures et le refroidissement à l'air après le vieillissement. Après le traitement de vieillissement, un grand nombre de particules de composé intermétallique ultrafines dispersées sont déposées sur la matrice de martensite, doublant ainsi la résistance du matériau avec peu de perte de ténacité.

A quoi sert l'acier maraging ?

1) L'acier maraging a une résistance et une ténacité élevées avant le vieillissement, il est donc utilisé pour fabriquer des coques minces de fusées et de missiles, des aciers de construction aérospatiaux, des récipients sous pression et d'autres domaines de haute technologie tels que l'aviation, l'aérospatiale et l'énergie atomique.

2) En utilisant les performances de microstructure stables de l'acier maraging, même après que la température est trop élevée et moyenne, le processus de ramollissement est très lent et il est utilisé comme pièces de moteur telles que manivelles, engrenages, arbres et automatique. arme.

3) En raison de son expansion uniforme et de sa facilité de coupe avant le vieillissement, l'acier maraging peut être utilisé pour les unités à forte usure sur les chaînes de montage et pour la fabrication de moules tels que les matrices de forgeage, les matrices d'extrusion en alliage d'aluminium et les matériaux d'outillage.

4) L'acier maraging est utilisé dans les équipements sportifs. La lame utilisée dans les clôtures est généralement en acier maraging, car le taux de croissance des fissures dans l'acier maraging est 10 fois plus lent que celui de l'acier au carbone, ce qui réduit la casse de la lame. Les gens ont moins de chances de se blesser.

5) L'acier maraging a été utilisé dans l'équipement médical pour fabriquer des instruments chirurgicaux et des seringues hypodermiques.

Bien que le prix au kilogramme de l'acier maraging soit plus cher que l'acier ordinaire, les pièces en acier maraging ont un coût inférieur en raison du rapport résistance/masse élevé, et le coût de traitement est nettement inférieur.

Spécification de l'acier maraging

AlliageCompositions chimiques / %Limite d'élasticité/ MPa
NiCoMoTiAl
18Ni (200)188.53.30.20.111400
18Ni (250)188.550.40.11700
18Ni (300)18950.70.12000
18Ni (350)1812.54.21.60.12400
18Ni(fonte)17104.60.30.11650
400 Alliage1315100.20.12800
500 Alliage818140.20.13500

Propriétés de l'acier maraging

Haute résistance, bonne ténacité

L'acier maraging est l'acier le plus résistant. Bien que sa résistance soit élevée, il a une ténacité plus élevée que les autres aciers à ultra-haute résistance du même niveau de résistance. C'est l'acier avec la plus grande résistance et ténacité parmi les matériaux existants.

Le processus de traitement thermique simple

Le processus de traitement thermique simple est un autre avantage de l'acier maraging. Le processus traditionnel est une solution solide à 850~870 ℃, suivie d'un refroidissement à l'air ou d'une trempe à l'eau. La vitesse de refroidissement a peu d'effet sur la structure et les performances. Ensuite, il est chauffé à 480 ℃ pour le vieillissement. Pour les nuances d'acier à haute résistance, 510 ℃ peut être utilisé. Le temps de maturation est de 3 à 6 heures. Après vieillissement, il est refroidi par air.

Bonnes performances de soudage

L'excellente performance de soudage est l'un des avantages importants de l'acier maraging. Le soudage sous gaz inerte est la méthode de soudage la plus couramment utilisée. Les performances de soudage de l'acier maraging sont différentes de celles de l'acier martensitique à ultra haute résistance précédent. Il ne nécessite pas de préchauffage ni de post-chauffage et ne produira pas de fissures de soudure.

Bonne performance de traitement à froid et à chaud

Le travail à chaud est plus facile et la maniabilité est à peu près la même que celle du lingot d'acier SU304. Pour l'acier maraging, les techniques de travail à chaud les plus couramment utilisées, telles que le forgeage et le laminage, peuvent être utilisées.

Avantages de l'acier maraging

  • Super haute résistance à température ambiante
  • Traitement thermique simple pour assurer une distorsion minimale du traitement thermique
  • Comparé à l'acier trempé au même niveau de résistance, il a une excellente ténacité à la fatigue
  • Faible teneur en carbone, éliminant ainsi les problèmes de décarburation
  • La taille de la section est un facteur important dans le processus de durcissement
  • Facile à traiter
  • Bonnes performances de soudage
  • A une résistance élevée et une ténacité élevée
  • Traitement de coupe facile, faible déformation de traitement
  • Retrait uniforme et stable pendant le traitement thermique
  • Nitruration facile
  • A une bonne résistance à la corrosion et une bonne capacité de croissance des fissures
  • Finition hautement polie

Conclusion

L'acier maraging a non seulement une résistance élevée, mais également une bonne plasticité, une ténacité à la rupture, une soudabilité, une aptitude au façonnage à chaud et à froid et une résistance à la corrosion sous contrainte. L'acier maraging a été largement utilisé dans les domaines de l'aérospatiale, de l'ingénierie marine, de l'industrie de l'énergie atomique, des pièces de structure et de l'outillage.

5/5 - (2 voix)
Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest
Dernières publications

Articles Similaires

Galvanisé à chaud 

L'acier galvanisé à chaud est une forme de galvanisation pour la construction de ponts, de gratte-ciel et de structures dans les environnements les plus difficiles. Le processus passe par des étapes laborieuses

En savoir plus

Galvanneal vs Galvanisé

Le zinc joue un rôle dans la protection de la surface des bandes d'acier contre la corrosion et la rouille. Les aciers recuits par galvanisation et galvanisés subissent des processus de revêtement de zinc

En savoir plus