MIM-420
Service de moulage par injection de métal en acier inoxydable MIM 420
Le service de moulage par injection de métal de l'acier inoxydable martensitique 420 est idéal pour une résistance élevée, une dureté et une résistance à la corrosion. Le matériau possède une excellente résistance à l'usure, une ténacité et une flexibilité à l'état trempé. Ces attributs rendent l'acier inoxydable 420 adapté à diverses applications exigeantes.
Le procédé de moulage par injection de métal (MIM) affine la microstructure martensitique, ce qui améliore les propriétés mécaniques par rapport au moulage. La trempabilité est également améliorée. Le traitement thermique post-frittage, comme la trempe et le revenu, permet d'obtenir une résistance à la traction ultime supérieure à 150 MPa.
L'acier inoxydable MIM 420 est couramment utilisé dans des applications telles que les moules d'injection plastique, les couteaux médicaux et outils de coupe, les vannes et joints, les fixations aérospatiales, les roulements à billes et les implants chirurgicaux. Le matériau est également présent dans les composants marins (pas en eau de mer) et les équipements de transformation alimentaire, où la dureté, la résistance à l'usure et à la corrosion sont essentielles.
Propriétés typiques de l'acier inoxydable MIM 420
Composition chimique
Carbone (C) | Manganèse (Mn) | Phosphore (P) | Soufre (S) | Silicium (Si) | Chrome (Cr) | Molybdène (Mo) | Fer (Fe) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% en poids | .15 | 1. | .04 | .03 | 1. | 13. | 1. | Balance |
Propriétés physiques et mécaniques
État | Résistance à la traction (MPa) | Limite d'élasticité (MPa) | Résistance aux chocs (J) | Dureté (HRC) | Module de Young (GPa) | Coefficient de Poisson | Allongement (%) | Densité (g/cm3) | |
MIM-420 | Recuit | 850 | 520 | 50 | 88 | 190 | .27 | 12 | 7.7 |
Caractéristiques clés et applications des pièces MIM-420
Soudabilité
L'acier inoxydable MIM-420 a une soudabilité modérée qui peut être améliorée par des techniques appropriées. Un préchauffage à 200-430°C est recommandé, ainsi que l'utilisation de procédés de soudage à faible teneur en hydrogène. Un traitement thermique post-soudage, comme un recuit de détente à 650°C, est également conseillé. Les teneurs plus élevées en carbone et en chrome rendent le MIM-420 plus sensible à la fissuration par rapport aux nuances austénitiques telles que le MIM 316L (facile à souder). Une préparation appropriée du joint, en évitant les CPT, et en minimisant l'apport de chaleur aident à améliorer la solidité de la soudure. Avec des procédures contrôlées, le MIM-420 peut être soudé avec succès pour la plupart des applications nécessitant des soudures de métaux dissemblables ou structurelles.
Résistance à la corrosion
La teneur en chrome d'environ 12-14% de l'acier inoxydable MIM-420 offre une bonne résistance globale à la corrosion comparable aux nuances 410 et 416. Il se comporte bien dans les atmosphères douces, l'eau douce et les environnements légèrement corrosifs. Cependant, le MIM-420 a une résistance moindre à la corrosion par piqûres et caverneuse que les nuances austénitiques comme le MIM-316L (utilisé en eau de mer) ou ferritiques. Les environnements avec un contact significatif avec les chlorures peuvent provoquer des attaques localisées. Les solutions acides peuvent également corroder les pièces MIM-420 au fil du temps. Un traitement de surface approprié, comme la passivation, aide à améliorer les performances de corrosion. Dans l'ensemble, le MIM-420 a une résistance à la corrosion adaptée à de nombreuses applications générales, mais il faut faire attention dans des conditions très corrosives.
Résistance à l'usure
L'acier inoxydable MIM-420 présente une excellente résistance à l'usure à l'état trempé et revenu, avec une dureté typique supérieure à HRC 50. La structure martensitique à haute teneur en carbone augmente la résistance à l'abrasion par rapport aux aciers faiblement alliés. Les traitements de surface comme la nitruration ou les revêtements PVD peuvent encore améliorer les performances à l'usure.
Le MIM-420 est couramment utilisé pour les moules d'injection, les outils de coupe, les roulements, les vannes et autres composants où une dureté et une résistance à l'abrasion élevées sont critiques. La nuance résiste aux mécanismes de grippage et d'usure adhésive. La dureté et la ténacité élevées font du MIM-420 un choix idéal lorsque le frottement, l'érosion ou le contact glissant causent des problèmes d'usure.
Propriétés de polissage
L'acier inoxydable MIM-420 peut atteindre des caractéristiques de polissage et de finition raisonnablement bonnes. Le MIM-420 peut être facilement poli pour obtenir des finitions de surface d'environ .1 microns Ra à l'état recuit. Le polissage utilise généralement des méthodes abrasives progressives allant de grains grossiers à fins. La passivation après polissage élimine tout métal écrasé et améliore la résistance à la corrosion. La dureté élevée du MIM-420 trempé rend le polissage plus difficile. Le chromage dur ou le nickelage autocatalytique peuvent également produire des surfaces lisses miroir. Avec des techniques appropriées, les pièces MIM-420 peuvent atteindre le polissage fin et les finitions brossées souvent requis pour les surfaces cosmétiques et fonctionnelles.
Les pièces MIM en acier inoxydable 420 avec d'excellentes propriétés de polissage trouvent des applications dans les accessoires de luxe, les instruments médicaux, la quincaillerie marine et les produits de consommation.
Résistance à la traction et limite d'élasticité
L'acier inoxydable MIM-420 présente d'excellentes propriétés de résistance, en particulier lorsqu'il est trempé et revenu. À l'état recuit, la nuance a une résistance à la traction d'environ 860 MPa et une limite d'élasticité d'environ 515 MPa. Cependant, après traitement thermique, la résistance augmente considérablement. La trempe suivie d'un revenu dans la plage de 520-620°C permet d'obtenir des résistances à la traction ultimes supérieures à 150 MPa, avec des limites d'élasticité supérieures à 130 MPa. La structure martensitique à haute teneur en carbone augmente la résistance par rapport aux nuances d'acier inoxydable ferritiques et austénitiques. La résistance dépasse également celle des aciers alliés et d'autres nuances martensitiques. La combinaison d'une résistance élevée et d'une bonne ductilité rend le MIM-420 trempé adapté aux applications fortement sollicitées et aux composants nécessitant une résistance élevée à l'usure.
Les applications telles que les composants structuraux aérospatiaux, les pièces de moteurs automobiles, les machines industrielles et les pièces d'outils électriques bénéficient de la résistance élevée à la traction et de la limite d'élasticité de l'acier inoxydable MIM 420, garantissant durabilité et performance dans des conditions exigeantes.
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