Acier inoxydable F138 (316LVM) – UNS S31673
Acier inoxydable austénitique 18Cr-14Ni-2.5Mo pour implants chirurgicaux
Variante du 316L avec davantage de Ni et de Mo, une propreté inclusionnaire rigoureuse et une microstructure entièrement austénitique (sans ferrite delta), spécifiée par l'ASTM F138 pour les barres et fils d'implants. Normalement refondue sous vide (VAR) ou par ESR, d'où le nom 316LVM.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS | S31673 |
| W.Nr./EN | 1.4441 (X2CrNiMo18-15-3) |
| DIN | X2CrNiMo18-15-3 |
| Appellations commerciales | 316LVM |
| Autres | ISO 5832-1 (composition D); ASTM F139 (tôle mince) |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre et fil | ASTM F138 |
| Tôle et feuillard | ASTM F139 |
| Pièce forgée | ASTM F621 |
| International | ISO 5832-1 |
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 F138
| Élément | Plage (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,030 |
| Mn | ≤ 2,00 |
| P | ≤ 0,025 |
| S | ≤ 0,010 |
| Si | ≤ 0,75 |
| Cr | 17,00 – 19,00 |
| Ni | 13,00 – 15,00 |
| Mo | 2,25 – 3,00 |
| N | ≤ 0,10 |
| Cu | ≤ 0,50 |
| Fe | reste |
| Cr + 3,3×Mo | ≥ 26,0 |
Calculer le PREN de Acier inoxydable F138 (316LVM) dans le calculateur de PREN →
Propriétés mécaniques
Barre recuite (ASTM F138) ; état écroui entre parenthèses
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Limite d'élasticité (0,2 %) | ≥ 190 MPa (écroui : ≥ 690) |
| Résistance à la traction | ≥ 490 MPa (écroui : ≥ 860) |
| Allongement (4D) | ≥ 40 % (écroui : ≥ 12 %) |
| Extra-dur (Ø 1,6 – 6,4 mm) | Rm ≥ 1.350 MPa |
| Taille de grain | ASTM 5 ou plus fin |
| Inclusions (E45 A) | ≤ 1,5 fines / ≤ 1,0 épaisses |
Propriétés physiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 8,0 g/cm³ |
| Plage de fusion | ≈ 1.375 – 1.400 °C |
| Module d'élasticité | ≈ 193 – 200 GPa |
| Conductivité thermique (20 °C) | ≈ 15 W/m·K (valeur typique) |
| Dilatation thermique (20–100 °C) | ≈ 16 µm/m·K (valeur typique) |
| Perméabilité magnétique | amagnétique (sans ferrite delta) |
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Traitement thermique, soudage et usinage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Emploi à la température du corps ; sans objet en service thermique. |
| Traitement thermique | Livré recuit (mise en solution à ≈ 1.040 – 1.100 °C, refroidissement rapide) ou écroui selon l'état commandé. Sans ferrite delta, phase chi ni sigma (ASTM E407, 100×). |
| Soudage | Normalement non soudé dans les implants. Pour les instruments, TIG avec ER316L de haute pureté (valeur typique). |
| Usinage | Usinabilité inférieure à celle de l'acier au carbone : il durcit rapidement par écrouissage ; utiliser des outils affûtés, un angle de coupe positif, une avance constante sans « frottement » et un arrosage abondant. La propreté inclusionnaire réduit l'usinabilité par rapport au 316L ordinaire. |
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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
- Plaques et vis d'ostéosynthèse
- Clous et broches centromédullaires
- Broches de Kirschner et fils de cerclage
- Broches de Steinmann et fixateurs externes
- Implants temporaires de traumatologie
Alternatives : Titane Ti-6Al-4V ELI (ASTM F136) pour les implants permanents et une meilleure biocompatibilité ; acier à haute teneur en N (ASTM F1586) lorsqu'une résistance supérieure est requise ; CoCrMo (F1537) pour les prothèses articulaires.
Comparer les alliages selon le milieu corrosif, la concentration et la température →
Acier inoxydable F138 (316LVM) : guide complet
Ce qu'est l'acier ASTM F138
F138 est le numéro de la norme ASTM qui spécifie les barres et fils en acier inoxydable pour implants chirurgicaux ; le matériau lui-même porte la désignation UNS S31673 et est connu sous le nom de 316LVM (vacuum melted, élaboré sous vide). Il appartient à la famille des aciers inoxydables austénitiques et dérive du 316L, mais avec des exigences de pureté et de microstructure que le 316L industriel ne satisfait pas.
Composition chimique et exigences complémentaires
Chrome entre 17 et 19 %, nickel entre 13 et 15 % et molybdène entre 2,25 et 3,00 %, avec un carbone jusqu'à 0,030 %, un soufre jusqu'à 0,010 % et un phosphore jusqu'à 0,025 %. Outre la composition, la norme exige Cr + 3,3 × Mo d'au moins 26, une taille de grain ASTM n° 5 ou plus fine, des limites d'inclusions selon l'ASTM E45 et l'absence de ferrite delta. Le manganèse est limité à 2 %.
Propriétés mécaniques selon l'état
À l'état recuit, le F138 a une limite d'élasticité minimale de 190 MPa, une résistance minimale à la traction de 490 MPa et un allongement minimal de 40 %, et ces 40 % sont un minimum, non un maximum. À l'état écroui, utilisé dans les plaques et vis osseuses, les minimums passent à 690 MPa de limite d'élasticité et 860 MPa de résistance à la traction, avec un allongement minimal de 12 %. À l'état extra-dur, pour les fils et les tiges fines, la résistance minimale à la traction est de 1.350 MPa.
Corrosion et biocompatibilité
L'exigence Cr + 3,3 Mo ≥ 26 garantit la résistance aux piqûres dans le liquide physiologique contenant des chlorures à 37 °C, et la refusion sous vide réduit les inclusions qui amorcent les piqûres et les fissures de fatigue. Le F138 est indiqué pour les implants temporaires, tels que les plaques, vis et clous d'ostéosynthèse, et pour les instruments ; les implants articulaires permanents utilisent des alliages de titane et de cobalt-chrome.
Applications
Plaques, vis, clous et fils centromédullaires d'ostéosynthèse, fixateurs externes, instruments chirurgicaux et dentaires, composants d'équipements médicaux en contact avec le corps. Pour un usage industriel générique, le 316L ordinaire est le choix économique.
Formes de fourniture et services Dustre
Barres rondes avec certificat de réception selon l'ASTM F138 et traçabilité de la coulée, coupe à la scie à ruban à la longueur et usinage d'ébauche ou de finition.
Questions fréquentes
Quelle est la composition chimique de Acier inoxydable F138 (316LVM) ?
Selon ASTM F138 : C ≤ 0,030; Mn ≤ 2,00; P ≤ 0,025; S ≤ 0,010; Si ≤ 0,75; Cr 17,00 – 19,00.
Quelles normes couvrent Acier inoxydable F138 (316LVM) ?
Barre et fil: ASTM F138. Tôle et feuillard: ASTM F139. Pièce forgée: ASTM F621. International: ISO 5832-1.
Jusqu'à quelle température Acier inoxydable F138 (316LVM) peut-il être utilisé ?
Emploi à la température du corps ; sans objet en service thermique.
Quels matériaux peuvent remplacer Acier inoxydable F138 (316LVM) ?
Titane Ti-6Al-4V ELI (ASTM F136) pour les implants permanents et une meilleure biocompatibilité ; acier à haute teneur en N (ASTM F1586) lorsqu'une résistance supérieure est requise ; CoCrMo (F1537) pour les prothèses articulaires.
Où acheter Acier inoxydable F138 (316LVM) au Brésil ?
Dustre fournit Acier inoxydable F138 (316LVM) 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].
