AISI 431 – UNS S43100
Acier inoxydable martensitique Cr-Ni à haute résistance
Martensitique à 15–17% de Cr et 1,25–2,5% de Ni, qui offre la meilleure résistance à la corrosion parmi les nuances martensitiques conventionnelles et une bonne ténacité à l'état trempé et revenu. Utilisé pour des arbres et de la visserie exigeant une résistance mécanique en présence d'eau et de milieux marins modérés.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS | S43100 |
| W.Nr./EN | 1.4057 (X17CrNi16-2) |
| DIN | X17CrNi16-2 |
| JIS | SUS431 |
| Appellations commerciales | Type 431 |
| Autres | GB 14Cr17Ni2 (anciennement 1Cr17Ni2); AMS 5628 |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre | ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628 |
| Pièce forgée | ASTM A473 (431) |
| Tôle | EN 10088-2 (1.4057) |
| Fil | ASTM A580 |
Tolérances et codes SH
- Barres forgées (rondes et carrées) : surépaisseur d'usinage de 2 mm (Ø 6–16 mm) à 24 mm (Ø 400–500 mm) sur le diamètre. Ex. : Ø 100–125 mm fini : +7 mm, tolérance +6 / −0 (longueur jusqu'à 3.500 mm).
- Disques forgés : surépaisseur de 4 à 9 mm sur le diamètre et de 3 à 11 mm sur la hauteur, tolérance en plus uniquement.
- Découpe et usinage : scie à ruban −0 / +5 à +15 mm en longueur ; jet d'eau +10 % de l'épaisseur sur le diamètre (min. 2 mm) ; pièces usinées −0 / +2 à +5 mm sur le diamètre. Voir les tableaux complets (INF 002 et INF 003, identiques pour tous les alliages).
| Forme | NCM (Brésil, 8 chiffres) | SH (international, 6 chiffres) | HTS (États-Unis, 10 chiffres)* | NC (Union européenne, 8 chiffres)* |
|---|---|---|---|---|
| Barre forgée | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Barre laminée à chaud | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Tôle (> 10 mm, largeur ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Bride et raccord | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Classe tarifaire : acier inoxydable (selon la composition chimique, conformément aux Notes du Chapitre 72 et à la Note 5 de la Section XV).
* : codes américains et européens à titre indicatif. NCM selon la législation en vigueur (Règles générales pour l'interprétation, Notes des Chapitres 72, 74 et 75 et Note 5 de la Section XV). Confirmez le code définitif auprès de votre transitaire en douane selon la taille et la finition de l'article. SH = 6 premiers chiffres de la NCM.
Composition chimique (%)
ASTM A276 (S43100)
| Élément | Plage (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,20 |
| Mn | ≤ 1,00 |
| Si | ≤ 1,00 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Cr | 15,0 – 17,0 |
| Ni | 1,25 – 2,50 |
| Fe | reste |
Propriétés mécaniques
Trempé et revenu QT800 (EN 10088-3, 1.4057, d ≤ 160 mm) ; recuit selon ASTM A276
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Limite d'élasticité (0,2%) | ≥ 600 MPa (QT800) |
| Résistance à la traction | 800 – 950 MPa (QT800) |
| Allongement | ≥ 14% |
| Résilience Charpy V (20 °C) | ≥ 25 J |
| Dureté, recuit (A276) | ≤ 277 HB |
| Dureté max., trempé | ≈ 44 HRC (faible revenu) |
Propriétés physiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 7,70 g/cm³ |
| Intervalle de fusion | 1.430 – 1.510 °C |
| Module d'élasticité | 200 GPa |
| Conductivité thermique (100 °C) | 20,2 W/m·K |
| Dilatation thermique (20–100 °C) | 10,2 µm/m·K |
| Résistivité électrique | 72 µΩ·cm |
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Traitement thermique, soudage et usinage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Usage structurel jusqu'à ≈ 400 °C (au-delà, perte de résistance) ; éviter en dessous de 0 °C en service sous choc, en raison de la chute de ténacité. |
| Traitement thermique | Recuit subcritique 620–660 °C (air) ou recuit complet 800–850 °C (four). Trempe : 950–1.020 °C, huile ou air. Revenu 560–700 °C pour la ténacité (QT800 ≈ 600–650 °C) ou 250–370 °C pour la dureté maximale ; éviter 400–560 °C. Double revenu recommandé. |
| Soudage | Difficile (trempe à l'air). Préchauffage 200–300 °C, interpasse ≥ 200 °C, revenu après soudage 620–660 °C. Consommables AWS E410/ER410 ou ER410NiMo (résistance) ou E309L/ER309L (sans traitement après soudage, résistance moindre). |
| Usinage | Moyenne ; usiner à l'état recuit ou QT800, avec un outil affûté et une avance constante (écrouit moins que les nuances austénitiques). |
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Métal d'apport pour le soudage
La composition du fil n'est généralement pas identique à celle du matériau : chaque page explique pourquoi.
Applications typiques
- Arbres de pompes et d'hélices
- Tiges et pièces internes de vannes
- Boulons, écrous et goujons
- Composants d'aéronefs
- Pièces de compresseurs et d'agitateurs
Alternatives : 410/420 si la corrosion est faible et que le coût compte ; F6NM (13-4) pour une meilleure soudabilité et ténacité ; 17-4PH pour une résistance supérieure avec une résistance à la corrosion similaire ou meilleure ; duplex 2205 pour la corrosion par les chlorures.
Comparer les alliages selon le milieu corrosif, la concentration et la température →
AISI 431 : guide complet
Qu'est-ce que l'acier inoxydable AISI 431
Le 431 appartient à la famille des aciers inoxydables martensitiques et ferritiques. Le chrome de 15 à 17% est le plus élevé parmi les nuances martensitiques conventionnelles et donne la meilleure résistance à la corrosion du groupe ; le nickel de 1,25 à 2,5% équilibre ce chrome et garantit que l'acier se transforme en martensite à la trempe.
Soudage
C'est un acier difficile à souder, car il durcit à l'air. Il exige un préchauffage à 200 – 300 °C, une interpasse minimale de 200 °C, un refroidissement lent et un revenu après soudage à 620 – 660 °C, avec des consommables ER410NiMo ou, lorsque la résistance du joint n'est pas critique, E309L austénitique. Chaque fois que possible, souder avant le traitement thermique final.
Corrosion et limites d'emploi
Avec un PREN de 15 à 17, le 431 résiste à l'atmosphère, à l'eau douce et aux milieux marins modérés à un niveau proche de celui des austénitiques 301 et 302, à condition d'être trempé et revenu, poli et passivé. Il n'est pas indiqué pour les chlorures concentrés, l'eau de mer stagnante ou les acides. Sous charge, la limite pratique est d'environ 400 °C, et en dessous de 0 °C la ténacité doit être vérifiée par essais de résilience.
Applications
Arbres de pompes et d'hélices de navires, tiges et composants de vannes, boulons, écrous et goupilles à haute résistance, composants d'aéronefs et pièces de machines travaillant en milieu humide ou marin modéré.
Formes de fourniture et services Dustre
Barres rondes et blocs forgés à matrice ouverte, coupés à la dimension à la scie à ruban, avec usinage d'ébauche ou de finition, traitement thermique (trempe et revenu, recuit, mise en solution et vieillissement) dans nos propres fours et essais de dureté, de traction et de résilience. Tout le matériau est fourni avec un certificat de contrôle 3,1 et la traçabilité de coulée.
Questions fréquentes
Quelle est la composition chimique de AISI 431 ?
Selon ASTM A276 (S43100) : C ≤ 0,20; Mn ≤ 1,00; Si ≤ 1,00; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Cr 15,0 – 17,0.
Quelles normes couvrent AISI 431 ?
Barre: ASTM A276 / A479 (431); EN 10088-3; AMS 5628. Pièce forgée: ASTM A473 (431). Tôle: EN 10088-2 (1.4057). Fil: ASTM A580.
Jusqu'à quelle température AISI 431 peut-il être utilisé ?
Usage structurel jusqu'à ≈ 400 °C (au-delà, perte de résistance) ; éviter en dessous de 0 °C en service sous choc, en raison de la chute de ténacité.
Quels matériaux peuvent remplacer AISI 431 ?
410/420 si la corrosion est faible et que le coût compte ; F6NM (13-4) pour une meilleure soudabilité et ténacité ; 17-4PH pour une résistance supérieure avec une résistance à la corrosion similaire ou meilleure ; duplex 2205 pour la corrosion par les chlorures.
Où acheter AISI 431 au Brésil ?
Dustre fournit AISI 431 en barres, tôles, tubes, blocs et pièces forgées ou usinées, selon disponibilité, avec certificat de qualité. Siège à Osasco, SP (Brésil), filiales à Joinville (SC) et Baixo Guandu (ES), avec livraison dans tout le Brésil. Pour un devis, écrivez à Helena, notre assistante sur WhatsApp au +55 11 98649-0075, ou à [email protected].
