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Maison Matériels Acier inoxydable Acier inoxydable 455 personnalisé (XM-16 / UNS S45500 / 1.4543 / X3CrNiCuTiNb12-9)

X3CrNiCuTiNb12-9)

L'AISI 455 (Custom 455, UNS S45500) est un acier inoxydable martensitique à haute résistance et à durcissement par précipitation. Grâce à un traitement en solution et à des processus de durcissement par vieillissement, ce matériau peut atteindre des niveaux de résistance extrêmement élevés tout en conservant une bonne ténacité et une excellente résistance à la corrosion. Il est bien adapté aux applications à charges élevées et aux composants structurels critiques.

ASTM A693 :
Spécification standard pour les plaques, tôles et bandes d'acier inoxydables à durcissement par précipitation et résistantes à la chaleur
ASTM F899 :
Spécification standard pour les aciers inoxydables corroyés pour instruments chirurgicaux
ASTM A564 :
Spécification standard pour les barres et les formes en acier inoxydable à durcissement par vieillissement laminées à chaud et finies à froid

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Composition chimique

Élément	C	Mn	P.	S	Si	Cr	Ni	Mo	Ti	Cu	Nb+Ta	Fe
Contenu (%)	≤0,03	≤0,50	≤0,015	≤0,015	≤0,05	11h00-12h50	7h50-9h50	0.50	0,9-1,40	1,50-2,50	0,10-0,5	Équilibre

Conditions de traitement thermique et propriétés mécaniques

Traitement en solution

Condition	Température de chauffage	Temps de maintien (h)	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Allongement (4D)	Réduction de la superficie (%)	Dureté (HRC)
Solution recuite	1525 ± 25 °F/830 ± 15 °C	1	/	/	/	/	≤36

Traitement du vieillissement

Condition	Température de chauffage	Temps de maintien (h)	Résistance à la traction (MPa)	Limite d'élasticité (MPa)	Allongement (4D)	Réduction de la superficie (%)	Dureté (HRC)
Âgé	900F/480°C	4	≥1620	≥1515	8	30	≥47
Âgé	950°F/510℃	4	≥1515	≥1415	10	40	≥44
Âgé	1 000°F/540°C	4	≥1415	≥1275	10	40	≥40

Formulaires d'approvisionnement

Formulaire disponible	Gamme de tailles	Finition de surface	Longueur (personnalisable)	Tolérance (personnalisable)	État de livraison
Bar	φ1,0-φ200,0 mm	Sol/sol de précision	3 M/pièces	h6-h9	Solution recuite
Fil	φ1,0-φ3,0 mm	Sol/sol de précision	1 M/pièces	h6-h9	Solution recuite
Tube	Diamètre extérieur : 1,0-10,0 mm ID : 0,08 mm-2,0 mm	Sol/sol de précision	3 M/pièces	h6-h9	Solution recuite

Fiche de données

Informations supplémentaires

Une brève histoire de l’acier inoxydable 455 personnalisé

L'acier inoxydable 455 personnalisé, également connu sous le nom de XM-16, UNS S45500, 1.4543 ou X3CrNiCuTiNb12-9, est un acier inoxydable martensitique à durcissement par précipitation développé à l'origine par Carpenter Technology.

Il a été développé pour résoudre les problèmes de résistance insuffisante des aciers inoxydables standard, alors que certains aciers inoxydables martensitiques à haute teneur en carbone peuvent être excessivement durs, cassants ou difficiles à contrôler dimensionnellement après un traitement thermique.

La valeur du Custom 455 ne réside pas seulement dans sa dureté, mais aussi dans l'équilibre qu'il établit entre haute résistance, ténacité pratique, résistance à la corrosion et stabilité dimensionnelle. Après durcissement par vieillissement, Custom 455 peut atteindre des résistances à la traction d'environ 1 415 à 1 620 MPa et des limites d'élasticité d'environ 1 275 à 1 515 MPa, en fonction de l'état final de durcissement par vieillissement.

À titre de comparaison, la limite d'élasticité de l'acier inoxydable 304 recuit commun est généralement d'environ 205 MPa. Cela signifie que la limite d'élasticité du Custom 455 durci par vieillissement peut être environ six fois supérieure à celle du 304 recuit, voire plus. Par conséquent, il est mieux adapté aux petits composants critiques tels que les broches, les pièces de type arbre, les composants d'entraînement, les pièces liées à la fixation et les composants d'outillage de précision.

Comment le Custom 455 a-t-il été développé

Custom 455 a été développé pour relever un défi pratique de fabrication : comment obtenir une résistance élevée des composants en acier inoxydable tout en évitant une fragilité excessive ou une instabilité dimensionnelle après un traitement thermique.

De nombreux aciers inoxydables sont faciles à usiner mais n’ont pas la résistance requise pour les composants de précision soumis à des charges élevées. Certains aciers inoxydables martensitiques de haute dureté offrent une résistance à l'usure, mais ils ne conviennent pas nécessairement lorsque les composants nécessitent également de la ténacité, un contrôle dimensionnel et une fiabilité pour une utilisation répétée.

Custom 455 utilise un mécanisme de renforcement différent. Il utilise un système de durcissement par précipitation chrome-nickel-cuivre, avec des éléments tels que le titane, le niobium et le tantale aidant le matériau à obtenir des effets de renforcement pendant le traitement de vieillissement.

Une caractéristique clé est que le traitement du vieillissement est relativement simple. Le matériau peut être fourni dans un état recuit en solution, facilitant l'usinage, la préparation dimensionnelle ou le meulage, avant d'être durci par vieillissement pour atteindre la résistance requise. Cette approche permet aux fabricants de contrôler la dureté, la résistance et les dimensions de manière plus cohérente qu'en s'appuyant uniquement sur un durcissement à haute teneur en carbone.

En termes simples, Custom 455 convient aux composants qui nécessitent à la fois résistance et ténacité, plutôt que de simplement rechercher une valeur de dureté élevée.

Premières applications du Custom 455

Le Custom 455 était initialement utilisé principalement pour les composants de précision à haute résistance pour lesquels la défaillance n'était pas une option.

Les premières applications comprenaient le matériel aérospatial, les broches à haute résistance, les composants d'arbre, les pièces liées à la fixation, les composants mécaniques de précision et les pièces d'instruments médicaux.

Ces composants sont généralement de petite taille mais supportent souvent des charges, transmettent un mouvement ou relient d'autres pièces. Leur défaillance peut résulter d’une fissuration, d’une instabilité dimensionnelle ou d’une résistance insuffisante, plutôt que d’une simple usure superficielle.

La valeur du Custom 455 réside dans le fait qu'il offre aux fabricants une option d'acier inoxydable avec une résistance nettement supérieure à celle des aciers inoxydables standard à usage général, tout en conservant une ténacité et une résistance à la corrosion pratiques.

Applications actuelles du Custom 455

L'acier inoxydable 455 personnalisé est principalement utilisé pour les composants de précision nécessitant une résistance, une ténacité, une résistance à la corrosion et des performances stables après durcissement par vieillissement.

Les applications courantes incluent :

Aérospatiale : composants liés à la fixation, broches, composants d'arbre, composants de système d'entraînement, matériel structurel, composants de transmission et petites pièces à haute résistance nécessitant une stabilité dimensionnelle.

Outils médicaux et composants d'instruments : composants d'outils chirurgicaux, composants d'outils orthopédiques, pièces d'instruments dentaires, forets, outils d'entraînement, broches de guidage, micro-arbres et composants d'outils réutilisables nécessitant résistance et ténacité. Le Custom 455 convient mieux aux composants d'outils et d'instruments et n'est pas recommandé comme matériau de choix pour les applications d'implants.

Génie mécanique : composants d'arbre de précision, axes, composants d'accouplement, broches de connexion à mâchoires, composants de transmission résistants à la corrosion, pièces usinées à haute résistance et petits composants porteurs.

Applications industrielles : fixations à haute résistance, composants liés aux vannes, arbres de pompes, composants de mouvement de précision, composants résistants à l'usure et petites pièces mécaniques soumises à des charges, des mouvements ou des contraintes répétitives.

Le Custom 455 ne convient généralement pas aux pièces usinées standard à faible coût, aux environnements hautement corrosifs ou aux applications où un acier inoxydable plus doux suffirait. Si un projet nécessite un contact à long terme avec le corps humain ou une résistance plus élevée à la corrosion, des alliages de titane, des alliages à base de cobalt ou d'autres matériaux en acier inoxydable doivent être envisagés.

Support d'approvisionnement personnalisé en acier inoxydable 455 de Sunxin

Sunxin peut fournir des barres, des fils, des tubes et des longueurs coupées personnalisées en acier inoxydable 455 selon les exigences du projet.

Les barres sont disponibles dans des diamètres allant de Φ1,0 mm à Φ200,0 mm, avec des finitions de surface polies ou polies avec précision et des options de tolérance de h6 à h9. Le fil est disponible dans des diamètres allant de Φ1,0 mm à Φ3,0 mm. Les tubes sont disponibles avec des diamètres extérieurs (OD) de 1,0 à 10,0 mm et des diamètres intérieurs (ID) de 0,08 à 2,0 mm.

Les matériaux sont généralement fournis dans un état recuit en solution pour faciliter l'usinage, le dimensionnement, le meulage ou tout autre prétraitement par le client, suivi d'un traitement de vieillissement conformément aux exigences finales.

Sunxin est certifié selon les systèmes de gestion de la qualité ISO 13485 et ISO 9001 et peut prendre en charge l'approvisionnement en matériaux, la gestion des lots, le contrôle de la traçabilité, la coordination des inspections et la gestion de la documentation qualité pour les dispositifs médicaux, les composants aérospatiaux, les pièces d'ingénierie mécanique et les applications industrielles.

Il est recommandé de confirmer les conditions de vieillissement requises, la dureté cible, les dimensions, les tolérances, l'état de surface, les éléments d'inspection et la documentation qualité avant la production. Cela permet d'atténuer les risques associés à une dureté inappropriée, à des discordances dimensionnelles ou à des variations de performances suite au traitement thermique.

Qu'un projet nécessite du matériel aérospatial, des composants d'instruments chirurgicaux, des broches de guidage, des micro-arbres, des outils d'entraînement, des composants d'arbre de précision ou des pièces industrielles à haute résistance, Sunxin peut aider ses clients à faire correspondre la forme matérielle et les conditions de livraison appropriées à l'application finale.

FAQ

FAQ sur les produits

Quand faut-il choisir l’acier inoxydable Custom 455 ?

Le Custom 455 doit être envisagé si une pièce nécessite un niveau de résistance d'environ 1 600 à 1 700 MPa après vieillissement. En prenant comme exemple les données typiques pour les barres de 1 pouce, dans l'état H900, la limite d'élasticité est d'environ 1 689 MPa, la résistance à la traction est d'environ 1 724 MPa et la dureté est d'environ HRC 49. Il est couramment utilisé pour les arbres, broches, entraînements, fixations, composants de précision et pièces d'instruments médicaux à haute résistance.

Pourquoi choisir Custom 455 plutôt que 17-4PH ?

Les clients évaluent généralement Custom 455 lorsque la force du 17-4PH est insuffisante. Dans l'état H900, le Custom 455 a une limite d'élasticité typique d'environ 1 689 MPa. Si un projet nécessite uniquement de l’acier inoxydable PH standard à haute résistance, le 17-4PH peut suffire.

Le Custom 455 est-il choisi uniquement pour sa solidité ?

Non. Parmi les conditions courantes de durcissement par le vieillissement, H900 est généralement la condition dans laquelle Custom 455 offre la plus grande résistance. Si un composant nécessite une plus grande ténacité, H1000 ou H1050 peuvent être envisagés. Valeurs d'impact typiques : H1000 est d'environ 20 pieds-livres et H1050 est d'environ 35 pieds-livres.

Quelle est la différence entre le H900 et le H1050 ?

Le H900 convient aux composants pour lesquels la résistance et la dureté sont les principales priorités. Les données typiques pour le H900 sont une limite d'élasticité d'environ 1 689 MPa, une résistance à la traction de 1 724 MPa et une dureté HRC 49. Le H1050 a une résistance réduite à environ 1 207 MPa de limite d'élasticité et 1 310 MPa de résistance à la traction, mais sa valeur d'impact augmente à environ 35 pi-lb.

Le Custom 455 est-il adapté aux dispositifs médicaux ?

Il convient aux instruments médicaux non implantables, aux pilotes, aux arbres, aux broches, aux composants d'instruments et aux pièces usinées avec précision. Il convient aux composants nécessitant une résistance élevée après vieillissement et des performances d'utilisation stables. Lorsqu'il est utilisé pour des dispositifs médicaux, l'état du traitement thermique, la qualité de la surface, la passivation et la traçabilité des matériaux doivent être vérifiés.

Quelle est la différence entre le Custom 455 et le Custom 465 ?

Custom 455 convient aux projets nécessitant une résistance élevée tout en équilibrant les coûts et les performances. Custom 465 est généralement utilisé pour les pièces ayant des exigences plus exigeantes, telles qu'une résistance plus élevée, une meilleure ténacité ou une plus grande résistance à la corrosion sous contrainte. Si la pièce est un composant critique pour la sécurité, Custom 465 doit être considéré à titre de comparaison.

Quelle est la différence entre le Custom 455 et le 316LVM ?

Custom 455 répond principalement aux exigences de résistance. Le 316LVM est principalement utilisé dans des scénarios où la résistance à la corrosion, la propreté ou les exigences médicales liées aux implants sont prioritaires. Si la pièce nécessite un niveau de résistance d'environ 1 600 MPa après vieillissement, Custom 455 doit être évalué ; si l'accent est mis sur la résistance à la corrosion, le 316LVM doit être privilégié.

Le Custom 455 doit-il être acheté à l’état recuit ou vieilli ?

Si la pièce nécessite un usinage ou un formage supplémentaire, nous vous recommandons de donner la priorité à l'état recuit. Le Custom 455 à l'état recuit a une dureté d'environ 30 à 35 HRC, offrant une meilleure usinabilité. Si la résistance ou la dureté finale a déjà été déterminée, l'état de vieillissement peut être discuté avant l'achat.

Le Custom 455 change-t-il de dimensions après vieillissement ?

Custom 455 présente un changement dimensionnel minimal pendant le durcissement, environ -0,001 po/po. Ceci est bénéfique pour les pièces de haute précision, car de nombreuses opérations d'usinage peuvent être réalisées à l'état recuit avant le traitement de vieillissement. Cependant, si les tolérances sont serrées, il reste nécessaire de confirmer au préalable les surépaisseurs d’usinage et l’état de vieillissement final.

Le Custom 455 est-il résistant à la corrosion ?

Custom 455 convient aux environnements atmosphériques généraux, d’eau douce et de service doux. Ce n'est pas un substitut direct au 316LVM ; une réévaluation est nécessaire pour les environnements hautement corrosifs ou les applications liées aux implants. Si les pièces entrent en contact avec des chlorures, des produits de nettoyage puissants ou des environnements liés aux fluides corporels, l'adéquation du matériau doit être confirmée au préalable.

Le Custom 455 est-il facile à usiner ?

Le Custom 455 est plus facile à usiner à l’état recuit. Une fois vieilli dans des conditions de haute résistance telles que H900, l'usinage devient plus difficile et peut nécessiter un meulage ou une finition. Pour les pièces de précision, il est recommandé de planifier d'abord la séquence d'usinage, puis de confirmer l'état de livraison.

Quelles informations sont requises lors d’une demande de devis pour Custom 455 ?

Nous vous recommandons de fournir la qualité du matériau, la forme du produit, les dimensions, les tolérances, la quantité, l'état de surface, l'état de livraison, la résistance ou la dureté cible, les exigences en matière de documentation de test et l'application finale. Si des dessins ou des spécifications techniques sont disponibles, Sunxin peut vous aider à déterminer si Custom 455 convient au projet.