1.4841 (AFNOR Z15CNS25-20) - EN UN COUP D'ŒIL
Quel type d'acier est le 1.4841 (AFNOR Z15CNS25-20) ?
L’acier 1.4841 (X15CrNiSi25-21) est un acier austénitique résistant à la chaleur. L’ajout de silicium dans l’acier inoxydable 1.4841(AFNOR Z15CNS25-20) rend cette nuance d’acier plus résistante à l’oxydation et évite le calaminage à des températures élevées.
D’autre part, son utilisation continue dans une zone de température de 650 à 900 °C rend cet acier inoxydable plus sensible aux changements de phase et à la fragilisation. Ce matériau convient au formage et à la frappe à froid, au martelage et au matriçage et n’est pas magnétisable.
Caractéristiques techniques
L’acier inoxydable 1.4841 (AFNOR Z15CNS25-20) est un bon choix pour les environnements à haute température en raison de sa haute résistance à la chaleur. Il a une bonne résistance à la corrosion dans des atmosphères douces et est relativement facile à déformer. Comme pour tous les matériaux, il faut choisir le matériau en tenant compte des applications et des propriétés souhaitées.
- résistant à la chaleur
- acier au chrome-nickel-molybdène
- résistance à l’oxydation à hautes températures
- bonnes propriétés de résistance mécanique
- excellente résistance chimique à des températures élevées jusqu’à 1100°C
- très bonne résistance à la corrosion
- résistant au fluage à haute température
- non magnétisable
Applications possibles
L’acier inoxydable 1.4841 (AFNOR Z15CNS25-20) peut être utilisé à hautes températures, jusqu’à 1100 °C, et résiste à la calamine, ce qui le rend idéal pour les composants de fours, les composants de traitement de minerai et de fours de cuisson, ainsi que pour les équipements de traitement thermique tels que les échangeurs de chaleur et les conducteurs de chaleur. À haute température, le matériau ne devient pas mou ou cassant, ce qui est un avantage lorsque le 1.4841(AFNOR Z15CNS25-20) est utilisé dans des échangeurs de chaleur avec des atmosphères agressives, une oxydation à haute température et une cémentation. Le 1.4841 (AFNOR Z15CNS25-20) peut résister au fluage (une déformation sur une période prolongée à des températures élevées et sous une charge importante et constante) à des hautes températures et pendant des périodes prolongées.
- construction d’appareils résistants à de hautes températures
- industrie automobile
- industrie chimique
- industrie pétrolière
- industrie des chaînes pour le ciment
- construction mécanique
- construction de fours
- moufles pour four à recuire
- grilles à émailler
- conducteurs chauffants
1.4841 Valeurs de référence
Analyse chimique:
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,0 - 0,2 | 1,5 - 2,5 | 0,0 - 2,0 | 0,0 - 0,045 | 0,0 - 0,015 | 24,0 - 26,0 | 19,0 - 22,0 | 0,0 - 0,11 |
Dénomination chimique:
X15CrNiSi25-21
Dureté d’utilisation:
env. 223 HB (état de livraison)
Dureté à la livraison:
max. 223 HB
1.4841 PROPRIÉTÉS PHYSIQUES
À quel groupe d'acier appartient le 1.4841 ?
- Acier inoxydable austénitique
- Acier inoxydable résistant à la corrosion
- Acier inoxydable résistant aux acides
- Acier inoxydable
- Acier au chrome-nickel
- Acier V4A
Le 1.4841 est-il un acier inoxydable ?
Oui, le 1.4841 est un acier inoxydable. Pour être classé comme acier inoxydable, le matériau doit contenir au moins 10,5 % de chrome. Le 1.4841 a une teneur en chrome de 24 à 26 %.
Le 1.4841 est-il résistant à la corrosion ?
Oui, avec une teneur en chrome de 24 à 26 %, l’acier 1.4841 est résistant à la corrosion.
1.4841 Résistance générale à la corrosion
En général, la norme DIN 1.4841 résiste à la calamine à haute température et conserve ses bonnes propriétés mécaniques à ces températures élevées. Elle présente des limites dans des environnements plus agressifs, par exemple en présence d’ions chlorure. Pour ces environnements, les aciers inoxydables additionnés de molybdène sont plus adaptés.
1.4841 Résistance à l'oxydation
Cette nuance d’acier est idéale pour une utilisation à des températures élevées pouvant atteindre 1 100 °C , car elle est résistante à l’oxydation.
1.4841 Corrosion intercristalline
En raison de l’ajout de carbone, cet alliage est sensible à la corrosion intercristalline après sensibilisation.
1.4841 Résistance à la corrosion dans différents environnements
Grâce à sa teneur en chrome, le 1.4841 offre une bonne résistance à la corrosion dans des environnements modérés. Le chrome forme une couche d’oxyde passive protectrice qui peut empêcher la corrosion ou toute autre érosion.
Dans les environnements agressifs, contenant par exemple du chlorure, le 1.4841 n’est pas aussi résistant et peut être sensible à la formation de corrosion sous contrainte.
1.4841 Corrosion atmosphérique
Au-dessus de 650 °C, la résistance à la corrosion est déjà limitée face aux gaz réducteurs ou oxydants contenant du soufre.
Au-dessus de 900 °C, le 1.4841 ne présente qu’une résistance limitée à la corrosion par les gaz carburants ou les gaz pauvres en oxygène contenant de l’azote.
Le 1.4841 est-il magnétisable ?
En tant qu’acier inoxydable austénitique, le 1.4841 n’est pas magnétique à l’état recuit. Sous l’effet d’une déformation à froid, d’un soudage et dans certaines conditions, ainsi qu’après une exposition prolongée à des températures élevées, le matériau peut devenir légèrement magnétique. Cette nuance de matériau n’est pas adaptée à la technique de serrage magnétique.
1.4841 Travail à chaud
Chauffez la pièce lentement et uniformément à une température comprise entre 1200 et 950 °C, puis procédez au formage à chaud. Ne laissez pas la température descendre en dessous de 1000 °C et effectuez un recuit après le formage à chaud, en particulier si la température est descendue en dessous de 1000 °C pendant le formage à chaud du matériau.
1.4841 Travail à froid
Grâce à sa structure austénitique qui rend le matériau plus ductile, l’acier inoxydable 1.4841 peut être facilement formé à froid. Les pièces qui ont été exposées à des températures élevées (650 – 900 °C) pendant une période prolongée ne doivent pas être formées à froid, car le matériau est sensible aux précipitations intergranulaires de carbures.
1.4841 Résistance à l'usure
Cet acier inoxydable obtient une note de 1 pour sa résistance à l’usure sur une échelle où 1 est faible et 6 élevé.
1.4841 Résistance à la température
Le Niro 1.4841 est un acier inoxydable résistant à la chaleur et présente une bonne résistance à l’oxydation et une excellente résistance chimique à des températures pouvant atteindre 1 100 °C. La résistance à la corrosion de cet acier résistant à la chaleur est toutefois limitée dans certaines atmosphères (voir Résistance à la corrosion).
1.4841 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
1.4841 Dureté à la mise en forme
La dureté à la mise en forme de l’acier inoxydable 1.4841 est dans une zone <20 HRC.
1.4841 Densité de l'acier
La densité typique de l’acier inoxydable 1.4841 est de 7,9 g/cm3 à température ambiante.
1.4841 Résistance à la traction
1.4841 Usinabilité
La formation de carbures dans le 1.4841 peut augmenter l’usure des outils de coupe. En raison du fort écrouissage et de la mauvaise conductivité thermique, un refroidissement adéquat et des outils de haute qualité sont nécessaires. L’acier inoxydable 1.4841 doit être usiné à faible vitesse de coupe et faible profondeur de coupe.
Sur une échelle où 1 est faible et 6 élevé, le 1.4841 obtient un 2 pour son usinabilité.
1.4841 Conductivité thermique
La conductivité thermique du matériau 1.4841 à une température de 20 °C est de 15 W/(m*K).
1.4841 Coefficient de dilatation thermique
Le tableau suivant indique la dilatation ou la contraction du 1.4841 à différentes températures, ce qui peut être très important pour les travaux à haute température ou en cas de fortes variations de température.
Coefficient de dilatation thermique moyen
10-6m/(m*K)
À une température de
~ 17
20 – 100 °C
~ 18
20 – 800 °C
~ 19
20 – 1000 °C
~ 19,5
20 – 1200 °C
1.4841 Capacité thermique spécifique
La capacité thermique spécifique de l’acier inoxydable 1.4841 à température ambiante est de 0,5 J/kg*K. Cette valeur indique la quantité de chaleur nécessaire pour réchauffer d’un kelvin une certaine quantité de matériau.
1.4841 Résistance électrique spécifique
Le tableau suivant indique la résistance électrique spécifique de l’acier inoxydable 1.4841. La conductivité électrique est la valeur équivalente de la résistance spécifique.
Résistance électrique spécifique
Valeur (Ohm*mm2)/m
À une température de
~ 0,9
20 °C
EXCELLENTE RÉSISTANCE CHIMIQUE, MÊME EXPOSÉ À DES TEMPÉRATURES ÉLEVÉES ALLANT JUSQU’À 1100 °C – AFNOR Z15CNS25-20!
1.4841 PROCÉDÉ
1.4841 Traitement thermique
Le traitement thermique permet de définir les propriétés des matériaux. Il doit donc toujours être effectué avec précaution. Il permet de définir des propriétés telles que la résistance, la ténacité, la dureté de surface et la résistance à la température, qui peuvent à leur tour prolonger/améliorer la durée de vie des pièces, des outils et des composants.
Le traitement thermique comprend le recuit de mise en solution, le recuit d’adoucissement, la normalisation, le recuit de détente, mais aussi le revenu, la trempe et la trempe ou le revenu.
1.4841 Recuit de mise en solution
Chauffez les pièces de manière homogène à une température comprise entre 1050 et 1150 °C, puis trempez-les dans l’eau ou refroidissez-les rapidement à l’air libre.
Le diagramme suivant présente les propriétés mécaniques à des températures élevées à l’état recuit de mise en solution (+AT) :
1.4841 Durcissement
1.4841 Refroidissement
Les aciers austénitiques sont refroidis afin d’empêcher la formation de carbures de chrome et de garantir une résistance optimale à la corrosion. Contrairement aux aciers martensitiques, les aciers austénitiques ne durcissent pas lors du refroidissement. Le refroidissement doit toujours être effectué en tenant compte des applications souhaitées et des étapes suivantes.
- Eau
- Air
1.4841 TRAITEMENT DE SURFACE
L’acier inoxydable austénitique 1.4841 est résistant à la corrosion, mais certains traitements de surface peuvent encore renforcer cette résistance ou être utilisés à des fins esthétiques. Lors du choix d’un traitement de surface, il convient de tenir compte des applications pour lesquelles les outils ou les pièces seront utilisés, ainsi que des propriétés qu’ils doivent présenter. Voici une sélection de traitements de surface pouvant être utilisés pour le 1.4841 :
1.4841 Décapage
Le décapage permet d’éliminer les impuretés, la calamine et la rouille de la surface en plongeant le matériau 1.4841 dans un mélange d’acide nitrique et d’acide fluorhydrique. Le décapage laisse une surface mate et peut contribuer à restaurer la résistance à la corrosion, par exemple après le soudage.
1.4841 Polissage
Après le polissage, le 1.4841 peut être poli à la main ou à la machine pour obtenir un brillant éclatant. Assurez-vous que votre environnement de travail est sec et exempt de poussière avant de commencer cette procédure. Lors du polissage de ce matériau, veillez à ce que toutes les impuretés aient été éliminées de la surface afin de ne pas la rayer pendant le polissage. Veillez à ne pas trop polir le matériau et à utiliser les outils et accessoires de polissage appropriés. Le polissage permet d’éliminer les impuretés les plus fines de la surface, qui pourraient sinon devenir le point de départ de taches de corrosion.
1.4841 Texturation laser et électrochimique
Ces deux procédés permettent de créer un motif de surface qui peut contribuer à réduire le frottement ou à améliorer l’adhérence.
La texturation laser permet de texturer avec précision certaines zones en retirant de la matière de la pièce à l’aide d’impulsions laser.
Dans le cas de la texturation électrochimique, un substrat est connecté comme électrode positive dans une cellule électrochimique. Cela provoque la circulation du liquide électrolytique, ce qui entraîne la formation de creux gravés par voie électrochimique.
1.4841 USINAGE
1.4841 Modifications dimensionnelles
Des modifications dimensionnelles surviennent lors du chauffage et du refroidissement de tous les matériaux, y compris l’acier inoxydable 1.4841. Lorsque le matériau est à la fois chauffé et soumis à une contrainte élevée, il peut y avoir une réduction des tensions, ce qui entraîne d’éventuelles modifications dimensionnelles. Il est important de tenir compte de ces modifications lorsque des tolérances dimensionnelles strictes sont requises pour les pièces finies.
1.4841 Traitement cryogénique
Un traitement cryogénique est souvent effectué pour transformer la martensite en austénite. Le 1.4841, déjà austénitique, peut bénéficier de ce traitement pour stabiliser la structure austénitique, améliorer les propriétés mécaniques, réduire les tensions ou augmenter la résistance à la corrosion.
1.4841 Forgeage
Chauffez les pièces à une température comprise entre 1175 et 1000 °C et terminez le processus par un refroidissement rapide dans l’eau ou à l’air.
1.4841 Soudage
Étant donné que les aciers austénitiques ont une conductivité thermique de seulement 30 % et un point de fusion plus bas que les aciers non alliés, ils doivent être soudés avec un apport de chaleur inférieur à celui des aciers non alliés. Afin d’éviter la combustion ou la surchauffe des pièces plus fines, il est recommandé d’utiliser une vitesse de soudage plus élevée. L’acier inoxydable 1.4841 a un coefficient de dilatation thermique beaucoup plus élevé que les aciers non alliés. En combinaison avec une conductivité thermique plus faible, il peut entraîner une déformation plus importante.
