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RÉSUMÉ
Le présent article décrit les critères et techniques à utiliser pour la mise en œuvre des aciers inoxydables. En relation avec les nuances les plus utilisées, ces techniques sont : le coupage, l’usinage, le formage, le soudage, le brasage fort et tendre, le collage, les assemblages mécaniques, les traitements thermiques postopératoires ainsi que les traitements de surface. Cet article donne également quelques développements probables à moyen terme.
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Pierre-Jean CUNAT : Ancien Directeur Technique EURO-INOX, Bruxelles, Belgique
INTRODUCTION
Le but de cet article est de donner, à partir des connaissances générales du matériau, l’essentiel du savoir-faire nécessaire à son choix et à sa mise en œuvre. La mise en œuvre des aciers inoxydables exige la prise en compte de leurs particularités. Notamment, les précautions pour ne pas détériorer leur surface sont importantes. On évite ainsi une dégradation de leur aspect, mais aussi un risque de contamination, notamment une contamination ferreuse, qui peut induire un phénomène de corrosion localisée.
Leurs caractéristiques métallurgiques et mécaniques influencent largement les techniques de mise en œuvre, plus spécifiquement le coupage, le formage et l’assemblage pour les produits plats, et l’usinage pour les produits longs. Le formage est typiquement du domaine des tôles (éléments chaudronnés) et des feuillards (fabrication de tubes et de profilés). L’emboutissage est caractéristique de la transformation d’un flan en un corps creux entraînant un ensemble complexe d’états, en traction et en compression, pendant sa réalisation. Pour le soudage des aciers inoxydables on utilise presque toutes les sources d’énergie disponibles : arc électrique, par résistance (effet Joule), et par énergie de rayonnement (laser). Quant à la résistance à la corrosion, elle est plutôt en relation avec les conditions d’usage, mais elle peut aussi être affectée par l’opération de soudage, qui peut conduire à une sensibilisation de la zone affectée thermiquement (ZAT), et qui peut provoquer ainsi une corrosion intergranulaire. Elle peut être aussi affectée par des opérations de formage à froid induisant des transformations de phase.
Dans le domaine de l’assemblage, on retient aussi le collage, qui aujourd’hui permet d’atteindre le stade structural.
Enfin, la conception a une influence directe non seulement sur les propriétés d’usage, mais aussi sur la résistance à certaines formes de corrosion (corrosion caverneuse). Ce type de corrosion peut être souvent évité lors de la conception, en éliminant toute forme d’espace confiné.
La santé des soudeurs à l’arc est abordée au § 5.1.7.
MOTS-CLÉS
Usinage collage coupage thermique Assemblage (soudage) Assemblage mécanique Brasage fort, brasage tendre Coupage-découpage Formage à chaud Formage à froid (emboutissage)
VERSIONS
- Version archivée 1 de sept. 2000 par Pierre-Jean CUNAT
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Assemblage
Les aciers inoxydables sont livrés sous la forme de demi-produits. Ce sont pour l’essentiel :
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des produits plats (bobines, feuillards, tôles) ;
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des produits longs (barres, fils) ;
-
des tubes et des pièces moulées ou forgées.
Ces demi-produits sont ensuite découpés, mis en forme puis assemblés par les utilisateurs [M 4 540]. L’assemblage constitue l’une des composantes majeures du processus de mise en œuvre.
5.1 Soudage
Le soudage désigne l’opération d’assemblage qui permet de réaliser la continuité de l’état métallique entre deux pièces à assembler. La soudure, ou joint soudé, est le résultat de cette opération.
À cette définition de l’opération de soudage on associe généralement la notion de soudabilité qui recouvre trois aspects :
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la soudabilité opératoire, qui concerne la possibilité de réaliser un joint soudé entre deux métaux ou alliages, ainsi que la procédure (mode opératoire) pour y parvenir ;
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la soudabilité locale, ou métallurgique, qui concerne l’étude des modifications locales (structurales, physico-chimiques, etc.) provoquées par l’opération de soudage ;
-
la soudabilité globale, qui concerne l’aptitude du joint soudé à entrer dans une construction, c’est-à-dire à supporter les conditions réelles de service.
Ces différents aspects de la soudabilité et des tests qui s’y rapportent sont décrits par D. Séférian , R. Castro et J.J. Cadenet ...
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Assemblage
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CUNAT (P.J.) - Travailler les aciers inoxydables. - Sirpe éditeur (2005).
-
(2) - THOMAS (M.) - Technologie de l’emboutissage des aciers inoxydables. - Matériaux et techniques, 59(11), p. 253-260 (1971).
-
(3) - DECROIX (J.) - Analyse des déformations des aciers inoxydables pendant leur emboutissage. - Matériaux et techniques, 59(11), p. 277-284 (1971).
-
(4) - GIRAUD (H.), BAROUX (B.) - Emboutissabilité des aciers inoxydables. - In Les aciers inoxydables, LACOMBE (P.), BAROUX (B.) et BÉRANGER (G.) (eds), Les Éditions de Physique (1990).
-
(5) - GALLO (S.), MUS (C.), NICODEMI (W.), PONTINI (G.) - Comparison of technologies for stainless applications to I.C. engines exhaust manifolds. - In Proceedings vol. 1, Marketing and Applications, International Congress – Stainless Steel ’99 Science and Market, 3rd European Congress, p. 95-103 (1999).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Définition et classification des aciers (A 02-025). - NF EN 10020 - 1989
-
Aciers inoxydables – Partie 1 : liste des aciers inoxydables (A 35-572). - NF EN 10088-1 - 1995
-
Systèmes de désignation des aciers – Partie 1 : désignation symbolique. - NF EN 10027-1 - 2017
-
Systèmes de désignation des aciers – Partie 2 : système numérique. - NF EN 10027-2 - 2015
-
Aciers inoxydables – Partie 2 : conditions techniques de livraison des tôles et bandes pour usage général (2e tirage, avril 1997) (A 35-573). - NF EN 10088-2 - 1995
-
Aciers inoxydables – Partie 3 : conditions techniques de livraison pour les demi-produits, barres, fils machine et profils pour usage général (A 35-574). - NF EN 10088-3 - 1995
-
Aciers et alliages de nickel réfractaires (A 35-584). - NF EN 10095 - 1999
-
...
ANNEXES
1.1 Producteurs d’acier inoxydable
Acciaiaierie Valbruna (Italie) http://www.valbruna-stainless-steel.com
Acerinox (Espagne) http://www.acerinox.es
Aperam (Luxembourg) http://www.aperam.com
Arvedi AST (Italie) http://www.acciaiterni.
Aubert et Duval (France) http://www.aubertduval.com
Cogne Acciai Speciali http://www.cogne.com
Outokumpu (Finlande) http://www.outokumpu.com
Ugitech (France) http://www.ugitech.com
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