Poudre d'acier maraging 300

La poudre d'acier maraging 300 est une poudre d'acier allié contenant généralement environ 18% de nickel, 8,5% de cobalt, 3% de molybdène, 0,6% de titane et des traces d'aluminium. Il se caractérise par une résistance et une ténacité élevées, ainsi que par une bonne soudabilité.

Vue d'ensemble

La poudre d'acier maraging 300 présente les caractéristiques clés suivantes :

• Acier maraging à ultra-haute résistance sous forme de poudre
• Atteint des niveaux de résistance de 300 ksi (2068 MPa) et plus
• Conserve une bonne résistance à la rupture par rapport à d'autres alliages à haute résistance.
• La composition permet un traitement thermique pour obtenir une résistance optimale
• Le procédé de métallurgie des poudres permet de produire des pièces complexes
• Utilisé dans l'aérospatiale, l'outillage et d'autres applications critiques

Propriétés principales :

• Très haute résistance au rendement et à la traction
• Bonne résistance à la rupture
• Excellente stabilité dimensionnelle
• Facilité d'usinage avant le traitement de vieillissement
• Bonne soudabilité à l'état vieilli
• Résistant à la corrosion fissurante sous contrainte

Composition

La composition nominale de la poudre d'acier maraging 300 est la suivante :

Les principaux éléments d'alliage tels que le nickel, le cobalt et le molybdène assurent le renforcement de la matrice nécessaire pour atteindre des niveaux de résistance très élevés. Le titane est un ajout crucial pour le contrôle de la taille des grains. L'aluminium améliore le processus de vieillissement.

Propriétés

Les propriétés obtenues après un traitement thermique approprié de la poudre d'acier maraging 300 sont les suivantes :

Les niveaux de résistance ultra-élevés sont obtenus grâce à un renforcement par solution solide et à un traitement thermique permettant un durcissement par précipitation. Il conserve également une résistance à la rupture relativement bonne. Ces propriétés en font un produit bien adapté aux composants critiques de l'aérospatiale et d'autres industries exigeantes.

Traitement thermique

Le processus de traitement thermique comprend généralement

1. Traitement des solutions : Chauffage à 1100°F (593°C) pendant 1 heure puis refroidissement à l'air/trempe à l'huile. Produit un état adouci pour faciliter l'usinage.
2. Traitement du vieillissement : Chauffer de 230 à 650°C pendant 1 à 6 heures, puis refroidir à l'air jusqu'à la température ambiante. Permet le durcissement par précipitation afin d'obtenir une résistance élevée.

Le vieillissement à des températures plus basses entraîne une résistance à la traction plus élevée, mais des valeurs d'élongation plus faibles. Le traitement thermique peut être modifié en fonction des propriétés mécaniques requises.

Applications

Les applications typiques de la poudre d'acier maraging 300 sont les suivantes :

• Aérospatiale et composants d'aéronefs
• Équipement militaire
• Enveloppes de moteurs-fusées
• Aubes de turbine
• Outillage industriel
• Récipients sous pression
• Bielles
• Engrenages
• Cams
• Attaches et ressorts

Il permet d'obtenir des performances fiables sous des contraintes dynamiques élevées, tout en étant plus léger que d'autres matériaux aérospatiaux. Les composants comprennent des pièces structurelles critiques, des éléments de moteur et de transmission. L'approche de la métallurgie des poudres facilite la fabrication de formes complexes ou irrégulières.

Fournisseurs et prix

Les principaux fournisseurs de poudre d'acier maraging 300 sont les suivants :

Les prix peuvent varier entre $45 - $60 par kg en fonction du volume de la commande, du traitement supplémentaire, des délais de livraison et des facteurs régionaux. Généralement vendu en petits lots pour la fabrication additive. Les prix pour les grandes quantités peuvent être négociés avec les fournisseurs.

Normes

Il n'existe actuellement aucune spécification formelle concernant la composition et les propriétés de la poudre d'acier maraging 300, étant donné qu'elle est conçue principalement pour la fabrication additive plutôt que pour le moulage/forgeage conventionnel.

Toutefois, les fournisseurs se conforment aux normes établies pour la qualité maraging 300 corroyée en termes de limites de composition et d'obtention des niveaux de résistance prévus grâce à un traitement thermique adéquat. Les normes d'essai sont également respectées.

Comparaison avec les alternatives

Vs. Acier maraging 250 Grade :

• Le Maraging 300 a une résistance plus élevée 12-15%
• Le Maraging 250 est légèrement plus résistant
• Le Maraging 300 est plus cher

Vs. Aciers inoxydables :

• Résistance 5 à 7 fois supérieure à celle des aciers inoxydables durcis par précipitation
• Meilleure résistance à la rupture que la plupart des qualités d'acier inoxydable
• Plus cher que les aciers inoxydables

Vs. Aciers pour outils de menuiserie :

• Résistance 2 à 3 fois supérieure à celle des aciers à outils pour le travail à froid
• Une bien meilleure résistance, en particulier dans les grandes sections
• Plus grande stabilité dimensionnelle pendant le traitement thermique
• Difficile à rectifier ou à polir par rapport aux aciers à outils

Limites

• Poudre d'alliage coûteuse
• Nécessite un traitement thermique contrôlé
• La taille des sections est limitée pour les applications critiques
• Pas facile à souder ou à assembler après le traitement de vieillissement
• Faible résistance à l'oxydation et à la corrosion

Amélioration de la résistance à la corrosion peut être obtenue en ajoutant du chrome 1-3% pour produire des types d'acier inoxydable maraging.

FAQ

Q : À quoi sert l'acier maraging ?

R : Les aciers maraging offrent une résistance très élevée associée à une bonne ténacité à la rupture, ce qui les rend appropriés pour les composants porteurs de charges statiques et dynamiques critiques dans l'aérospatiale, la défense, les sports motorisés, l'outillage et d'autres industries exigeantes.

Q : Pourquoi l'acier maraging est-il si résistant ?

R : Les aciers maraging sont extrêmement résistants en raison de la précipitation par traitement thermique d'une composition d'alliage contenant des éléments clés tels que le nickel, le cobalt, le molybdène et le titane. Cela facilite la transformation de la structure moléculaire pour la rendre extrêmement dure et résistante aux mouvements de dislocation.

Q : Qu'est-ce que l'acier maraging à métallurgie des poudres ?

R : Il s'agit de produire des composants à partir de poudre d'acier maraging en utilisant des méthodes de fabrication additive telles que la fusion laser sur lit de poudre, le jet de liant ou le dépôt d'énergie dirigée. Cela permet une plus grande liberté de conception par rapport au forgeage et à l'usinage conventionnels. Elle permet d'obtenir des propriétés équivalentes ou supérieures après traitement thermique.

Q : L'acier maraging est-il fragile ?

R : Non, contrairement à d'autres aciers à ultra-haute résistance, les nuances maraging conservent une ténacité à la rupture et une résistance à la propagation des fissures relativement bonnes. Toutefois, la taille des sections est limitée pour les applications critiques. Avec un traitement de vieillissement optimal, ils offrent un bon équilibre entre la résistance, la ductilité et la résilience.

Q : Peut-on souder de l'acier maraging ?

R : Les aciers maraging à l'état recuit/solubilisé peuvent être soudés à l'aide de méthodes conventionnelles ou à l'état solide. Mais le soudage à l'état trempé est plus difficile et nécessite des procédures spécialisées. Les composants assemblés peuvent nécessiter une remise en solution et un nouveau traitement thermique pour restaurer leurs propriétés.

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