Quelles sont les caractéristiques des matériaux en acier inoxydable martensitique ?

Quelles sont les caractéristiques des matériaux en acier inoxydable martensitique ?

L'acier inoxydable martensitique est un acier inoxydable dont la matrice est une structure martensitique, magnétique et dont les propriétés mécaniques peuvent être ajustées par traitement thermique. Il existe deux principaux types d'acier inoxydable martensitique : 013 et Cr17. Les aciers inoxydables martensitiques couramment utilisés comprennent 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 40Cr13 et 14Cr17Ni2. Le rôle du chrome dans l'acier est multiforme, comme l'amélioration de la résistance et de la trempabilité de l'acier, mais son rôle principal est d'améliorer la résistance à la corrosion de l'acier. La résistance à la corrosion de l’acier est étroitement liée à la teneur en chrome de l’acier. Ce n'est que lorsque la teneur en chrome (fraction massique) est supérieure à 12 % que le potentiel d'électrode de la matrice en acier peut être considérablement augmenté, améliorant ainsi la résistance à la corrosion des pièces forgées en acier. Étant donné que le chrome peut améliorer considérablement la trempabilité de l'acier, lorsque ce type d'acier est chauffé jusqu'à un état austénitique et refroidi à l'air, même les pièces de petite section peuvent obtenir une structure martensitique. De plus, à mesure que la teneur en carbone de l’acier augmente, la résistance, la dureté et la résistance à l’usure augmentent. La raison principale est que le carbone et le chrome forment des carbures, ce qui réduit la teneur en chrome de la matrice. L'acier inoxydable martensitique a une forte tendance à durcir et est sujet aux fissures à froid. Dans les zones où le joint soudé est chauffé au-dessus de 1 150 degrés, la taille des grains augmente considérablement. Des vitesses de refroidissement trop rapides ou trop lentes peuvent provoquer une fragilisation du joint et peuvent également provoquer une fragilisation à 475 degrés, une moindre tendance à la corrosion intergranulaire.

Les caractéristiques de l’acier inoxydable martensitique sont évidemment différentes de celles de l’acier inoxydable ferritique et de l’acier inoxydable austénitique. L'acier inoxydable martensitique se transforme en austénite lorsqu'il est chauffé à haute température, et l'austénite se transforme en structure martensite après refroidissement rapide. Les pièces forgées en acier inoxydable martensitique ont un point de transformation de phase évident et peuvent être renforcées par trempe. Ils ont une teneur élevée en chrome et une bonne trempabilité. Leur dureté, leur résistance et leur ténacité peuvent être ajustées dans une large plage pendant le revenu. De plus, l’acier inoxydable martensitique à haute teneur en carbone a une dureté plus élevée, il peut donc être utilisé à la fois comme acier de construction et comme acier à outils.

La décarburation des pièces forgées pendant le processus de chauffage favorisera la formation de ferrite, la décarburation à la surface des pièces forgées doit donc être réduite au minimum. Il n'y a pas d'exigences particulières concernant le degré de déformation de l'acier inoxydable martensitique lors du feu final. Ce type d'acier est sujet à la fissuration après forgeage. La raison en est que des structures de martensite et de carbure apparaissent lors du refroidissement à l'air après le forgeage et que les contraintes internes sont importantes. Par conséquent, le refroidissement doit être effectué lentement après le forgeage, généralement dans une sablière à 200 degrés. Ou refroidissement lent dans les scories, un recuit isotherme doit être effectué à temps après le retrait du bac à sable pour éviter les fissures. L'acier inoxydable martensitique, en particulier l'acier inoxydable martensitique Cr13, est peu coûteux, il est donc largement utilisé dans des milieux moins corrosifs (tels que la vapeur d'eau) et dans des conditions nécessitant des propriétés mécaniques élevées.