Qu'est-ce que l'acier inoxydable austénitique, l'acier inoxydable martensitique, l'acier allié ?

Qu'est-ce que l'acier inoxydable austénitique ? Qu'est-ce que l'acier inoxydable martensitique ? Qu'est-ce que l'acier allié ? Ici vous pouvez trouver la réponse.
Dans la conception mécanique, nous utilisons souvent de l'acier inoxydable austénitique et de l'acier inoxydable martensitique car ils possèdent de bonnes propriétés physiques et mécaniques.
Par exemple : les aciers inoxydables austénitiques AISI303 et AISI304 couramment utilisés ont un module d'élasticité d'environ 200 et une limite d'élasticité de 190Mpa-230Mpa.
Les aciers inoxydables martensitiques AISI420 et AISI440C couramment utilisés ont un module élastique de 215Gpa. Après 420 traitements thermiques de trempe et de revenu, la limite d'élasticité peut atteindre 345Mpa-1420Mpa. Après un traitement thermique à 440°C, la limite d'élasticité peut même atteindre 1900Mpa.
La trempe est le processus consistant à chauffer la pièce à 30-50°C au-dessus de la température critique d'austénitisation, à la retirer après isolation et à la refroidir rapidement dans l'eau.
La trempe est le processus consistant à réchauffer la pièce trempée en dessous de 727 °C, à la retirer après isolation et à la refroidir dans de l'air, de l'huile ou de l'eau. Généralement, un revenu est nécessaire après la trempe pour éliminer les contraintes internes et stabiliser la structure.

L'acier inoxydable austénitique est non magnétique et présente une bonne résistance à la corrosion, comme l'acier 303, 304, 316, 202 et d'autres aciers inoxydables.

L'acier inoxydable martensitique est magnétique, mais sa résistance à la corrosion n'est pas aussi bonne que l'acier inoxydable austénitique, tel que 420, 440, 410, 403 et d'autres aciers inoxydables.

Qu’il s’agisse de martensite ou d’austénite, elles sont essentiellement formées à base de fer pur additionné de différentes concentrations de carbone à une certaine température.

Lorsque le fer pur est chauffé au-dessus de son point de fusion de 1538 XNUMX degrés, le fer pur devient liquide.

Lorsque le fer pur commence à refroidir à l’état liquide, il se cristallise en cristaux de structures différentes dans différentes plages de température. (Le cristal fait référence à la transformation d'un liquide en solide ; le cristal fait référence à un objet dont les atomes sont régulièrement disposés dans l'espace.)

Par exemple, entre le point de fusion et 1394 1394 degrés, le fer cristallise en une structure cubique centrée sur son corps, appelée δ-Fe. Entre 912 et 912 degrés, le fer cristallise en une structure cubique à faces centrées, appelée γ-Fe. Lorsque la température descend en dessous de XNUMX degrés, il présente également une structure cubique centrée sur le corps, appelée α-Fe.

Le fer dans les trois plages de température ci-dessus, δ-Fe, γ-Fe et α-Fe, peut également dissoudre le carbone, mais sa capacité à dissoudre le carbone est différente. C'est ce qu'on appelle une solution solide.

Le carbone dissous dans α-Fe est appelé ferrite Ferrite=F, et il conserve toujours la structure cubique centrée sur le corps. Le carbone dissous dans γ-Fe est appelé austénite Austénite=Au, qui a toujours une structure cubique à faces centrées, et l'austénite a une très bonne plasticité. ,facilement transformé.

Cependant, comme l’espace atomique du γ-Fe est plus grand que celui du α-Fe, la concentration de carbone qu’il peut dissoudre est supérieure à celle du α-Fe.

Le carbone maximum dissous dans l'austénite est de 2.11 % et le carbone dissous maximum dans la ferrite est de 0.0218 %.

Que se passe-t-il si la fraction massique du carbone dépasse la limite de solubilité des deux ?

Il se formera le composé Fe3C, appelé cémentite : la cémentite et sa teneur en carbone peuvent atteindre 6.69 %.

Lorsque la température est inférieure à 727 degrés, l'austénite se mélange à d'autres structures pour former de nouvelles structures, et la plupart de l'acier inoxydable que nous utilisons habituellement est à température ambiante. Aux températures normales, les structures formées par différentes concentrations de carbone dissous dans le fer sont différentes.

Par exemple, lorsque la teneur en carbone est inférieure à 0.0218 %, la structure formée à température ambiante est de la ferrite.

Alors, d’où vient l’acier inoxydable austénitique ? Qu'est-ce qu'un alliage ?

L'acier au carbone est un alliage dont le fer et le carbone sont les principaux composants. Un alliage fer-carbone avec une fraction massique de carbone de 0.0218 % à 2.11 % est appelé acier. Parmi eux, l'acier au carbone avec une teneur en carbone inférieure à 0.25 % est appelé acier à faible teneur en carbone. L'acier au carbone avec une teneur en carbone de 0.25 % à 0.6 % est également appelé acier au carbone moyen. Lorsque la teneur en carbone est supérieure à 0.6 %, on parle d’acier à haute teneur en carbone.
À température ambiante, l'acier au carbone avec différentes fractions massiques formera de l'austénite lorsqu'il sera chauffé au-dessus de la température critique. Cette austénite a la particularité d'être isotherme dans différentes plages de température ou de se refroidir à différents moments. Le refroidissement à basse vitesse formera différentes structures.

La température critique est la température correspondant aux lignes A3, Acm et A1 dans le diagramme de phases fer-carbone. Il représente la température à laquelle différentes fractions massiques de carbone commencent à se transformer en austénite lorsqu'elles sont chauffées. Par exemple, l'acier au carbone avec une structure perlite à température ambiante sera chauffé jusqu'à 727 degrés, l'austénite commence à se former.
Par exemple, pour l'acier au carbone avec une teneur en carbone de 0.77 %, la perlite se formera de manière isotherme entre la température critique de 727 degrés et 560 degrés, la bainite se formera de manière isotherme entre 560 degrés et Ms, et entre Ms-Mf la martensite se formera de manière isotherme. .

Un alliage fait référence à un élément métallique combiné à d’autres éléments pour former une substance aux propriétés métalliques.
Par exemple, les fenêtres en alliage d’aluminium de votre maison sont un alliage composé d’aluminium, de magnésium et de silicium. Le corps principal du robinet de cuisine est généralement un alliage de cuivre, principalement du cuivre et du zinc, et contient également une petite quantité de plomb.

L'alliage lithium-aluminium AL-Li8090 et les alliages de titane sont souvent utilisés dans les structures d'avions en raison de leur rapport résistance/densité élevé.