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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.
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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
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Sigles, notations et symboles10. Glossaire
Assemblage ; Joining
Ensemble des opérations permettant d’assurer la jonction, continue ou discontinue, de deux pièces. Il peut être réalisé de manière continue ou discontinue par soudage, brasage fort ou tendre, collage, ou par des moyens mécaniques.
Coupage ; Cutting
Moyens de coupage par des moyens mécaniques. Ils comprennent notamment : le cisaillage, le refendage, le découpage de flans, le grignotage, le poinçonnage, le sciage.
Coupage thermique ; Thermal cutting
Moyens de coupage à partir d’une source de chaleur tels que l’oxycoupage à la flamme, le coupage plasma, le coupage laser.
Formage à chaud ; Hot forming
Opérations concernant essentiellement les tubes épais. Le fait de devoir chauffer à haute température le produit entraîne la nécessité de procéder à un traitement de décapage et de passivation.
Formage à froid ; Cold forming
Opérations de mise en forme sans enlèvement de matière. Les principales techniques sont l’emboutissage, le fluotournage et le cintrage des tubes.
Impeder ; Impeder
Noyau de forme cylindrique placé à l’intérieur du tube pour le soudage par induction haute fréquence de tubes. Il est constitué par un matériau de type ferrite à perméabilité magnétique élevée et renforce la densité des courants longitudinaux qui participent au soudage, au détriment des courants périphériques circulaires.
Liquation ; Liquation
Séparation entre constituants d'une brasure portée à une température médiane de l'intervalle de fusion, lorsque certains éléments se liquéfient alors que d'autres restent à l'état solide.
Rapport limite d’emboutissage ; LDR-Limiting Drawing Ratio
Permet de caractériser l’emboutissage en rétreint.
Soudage avec électrode enrobée ; SMAW-Shielded Metal Arc Welding
Soudage manuel à l’arc électrique avec électrode enrobée.
Soudage avec électrode réfractaire ; GTAW-Gas Tungsten Arc Welding ou TIG-Tungsten Arc Welding
Soudage à l’arc avec électrode réfractaire sous protection gazeuse. Ce procédé est très utilisé pour le soudage des produits minces et pour réaliser une première passe (passe de fond).
Soudage...
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Glossaire
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
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...
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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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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