Acier inoxydable 17-4PH – UNS S17400 (ASTM A564 Type 630)
Acier inoxydable martensitique à durcissement par précipitation (Cr-Ni-Cu-Nb)
Le 17-4PH (aussi écrit 17-4 PH, Type 630, UNS S17400) est l'inox PH le plus utilisé : une matrice martensitique à faible teneur en carbone durcie par précipitation de cuivre, avec des résistances de 930 à 1.310 MPa selon le vieillissement. Résistance à la corrosion comparable à celle du 304 et supérieure à celle des martensitiques 410/420/431.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS | S17400 |
| W.Nr./EN | 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) |
| DIN | X5CrNiCuNb16-4 |
| JIS | SUS630 |
| Appellations commerciales | 17-4PH (marque de AK Steel/Cleveland-Cliffs), Type 630 |
| Autres | 1.4548 (X5CrNiCuNb17-4-4, variante); GB 05Cr17Ni4Cu4Nb |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre | ASTM A564 Type 630 ; AMS 5643 ; AMS 5622 (VAR) |
| Pièce forgée | ASTM A705 Type 630 ; AMS 5643 |
| Tôle | ASTM A693 Type 630 ; AMS 5604 |
| Pièce moulée | ASTM A747 CB7Cu-1 |
| Service H2S | NACE MR0175/ISO 15156 (H1150D, ≤ 33 HRC) |
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 A564 Type 630
| Élément | Plage (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,07 |
| Mn | ≤ 1,00 |
| Si | ≤ 1,00 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Cr | 15,0 – 17,5 |
| Ni | 3,0 – 5,0 |
| Cu | 3,0 – 5,0 |
| Nb + Ta | 0,15 – 0,45 |
| Fe | reste |
Propriétés mécaniques
Vieilli – minimums ASTM A564 (barre) ; voir le tableau de vieillissement
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| H900 – Rp0.2 / Rm | ≥ 1.170 / ≥ 1.310 MPa; A ≥ 10 %; ≥ 40 HRC |
| H1025 – Rp0.2 / Rm | ≥ 1.000 / ≥ 1.070 MPa; A ≥ 12 %; ≥ 35 HRC |
| H1075 – Rp0.2 / Rm | ≥ 860 / ≥ 1.000 MPa; A ≥ 13 %; ≥ 32 HRC |
| H1150 – Rp0.2 / Rm | ≥ 725 / ≥ 930 MPa; A ≥ 16 %; ≥ 28 HRC |
| H1150M – Rp0.2 / Rm | ≥ 515 / ≥ 795 MPa; A ≥ 18 % |
| État A (hypertrempé) | ≤ 38 HRC / 363 HB |
Propriétés physiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 7,78 g/cm³ (A) / 7,80 g/cm³ (H900) |
| Plage de fusion | 1.404 – 1.440 °C |
| Module d'élasticité | 196 GPa |
| Conductivité thermique (100 °C) | 17,9 W/m·K (H900) |
| Dilatation thermique (20–100 °C) | 10,8 µm/m·K (H900) |
| Résistivité électrique | 98 µΩ·cm (A) / 77 µΩ·cm (H900) |
Conditions de vieillissement
| État | Vieillissement | Min. Rp0.2 | Min. Rm | Min. A | Dureté min. |
|---|---|---|---|---|---|
| A (hypertrempé) | 1.040 ± 15 °C, refroidissement < 30 °C | – | – | – | ≤ 363 HB / 38 HRC max. |
| H900 | 482 °C / 1 h / air | 1.170 MPa | 1.310 MPa | 10 % | 388 HB / 40 HRC |
| H925 | 496 °C / 4 h / air | 1.070 MPa | 1.170 MPa | 10 % | 375 HB / 38 HRC |
| H1025 | 552 °C / 4 h / air | 1.000 MPa | 1.070 MPa | 12 % | 331 HB / 35 HRC |
| H1075 | 579 °C / 4 h / air | 860 MPa | 1.000 MPa | 13 % | 311 HB / 32 HRC |
| H1100 | 593 °C / 4 h / air | 795 MPa | 965 MPa | 14 % | 302 HB / 31 HRC |
| H1150 | 621 °C / 4 h / air | 725 MPa | 930 MPa | 16 % | 277 HB / 28 HRC |
| H1150M | 760 °C / 2 h / air + 621 °C / 4 h / air | 515 MPa | 795 MPa | 18 % | ≈ 255 HB (typique) |
Traitement thermique, soudage et usinage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Jusqu'à ≈ 315 °C ; au-delà, une exposition prolongée fragilise (perte de ténacité). À basse température, préférer H1100/H1150. |
| Traitement thermique | Mise en solution (état A) à 1.040 ± 15 °C, refroidissement à l'air ou à l'huile jusqu'à < 30 °C ; usiner à l'état A puis vieillir. Vieillissement (ASTM A564, minimums pour barres) : H900 482 °C/1 h → Rp0,2 1.170 / Rm 1.310 MPa, 40 HRC ; H925 496 °C/4 h → 1.070/1.170 MPa, 38 HRC ; H1025 552 °C/4 h → 1.000/1.070 MPa, 35 HRC ; H1075 579 °C/4 h → 860/1.000 MPa, 32 HRC ; H1100 593 °C/4 h → 795/965 MPa, 31 HRC ; H1150 621 °C/4 h → 725/930 MPa, 28 HRC ; H1150M 760 °C/2 h + 621 °C/4 h → 515/795 MPa (≈ 255 HB). H1150D (621 °C/4 h deux fois, ≤ 33 HRC) est l'état accepté par NACE MR0175/ISO 15156 pour le service H2S. |
| Soudage | Bonne en TIG, MIG, électrode enrobée et par résistance ; sans préchauffage. Souder à l'état A ou H1150 et vieillir à nouveau (le H1150 doit être remis en solution). Consommable AWS ER630 / E630 pour la résistance ; ER308L/ER309L lorsque le joint n'exige pas la résistance du métal de base. Oxyacétylénique non recommandé. |
| Usinage | Bonne à l'état A (≈ 45–50 % du B1112) et meilleure en H1150 ; contraction au vieillissement de ≈ 0,05 % (H900) à 0,10 % (H1150). |
Planifier un forgeage libre en Acier inoxydable 17-4PH – UNS S17400 (ASTM A564 Type 630) : réduction, élancement et quantité de matière à fournir →Simuler le plan de découpe du lingot ou de la barre →
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
- Pièces et raccords aéronautiques
- Goujons, boulons et accouplements
- Aubes et composants de turbines
- Moules et matrices pour plastiques
- Équipements papetiers et alimentaires
- Vannes, raccords et structures sous-marines
- Équipements de forage pétrolier et gazier
- Hydrodécapage : pompes et composants haute pression (la haute résistance permet des parois plus minces, avec résistance à la corrosion)
- Capteurs de force et cellules de pesage : élément ressort à haute résistance et résistant à la corrosion, à faible hystérésis et faible fluage*
Alternatives : 15-5PH lorsque la ténacité transversale ou les fortes sections l'exigent ; 13-8Mo pour la ténacité maximale ; 431 pour un coût moindre à 800–950 MPa ; Nitronic 50 ou duplex en présence de chlorures/corrosion sous contrainte ; Inconel 718, 625 ou 725 pour les milieux acides sévères.
Comparer les alliages selon le milieu corrosif, la concentration et la température →
Acier inoxydable 17-4PH : guide complet
Ce qu'est l'acier inoxydable 17-4PH
Le 17-4PH appartient à la famille des aciers inoxydables spéciaux, dans le groupe à durcissement par précipitation. À l'état hypertrempé, c'est une martensite à faible teneur en carbone relativement tendre ; le vieillissement entre 480 et 620 °C précipite du cuivre finement dispersé et augmente la résistance sans trempe ultérieure, avec une déformation minimale. Le nom indique la composition nominale, 17 % de chrome et 4 % de nickel, et PH signifie durcissement par précipitation (precipitation hardening).
Propriétés mécaniques selon l'état
L'état détermine tout. En H900, la limite d'élasticité minimale est de 1.170 MPa et la résistance à la traction de 1.310 MPa, avec 10 % d'allongement et 388 HBW. En H1025, choix habituel pour les arbres et les tiges, les minimums sont de 1.000 et 1.070 MPa avec 12 % et 331 HBW. En H1150, ils sont de 725 et 930 MPa avec 16 % et 277 HBW ; la version à double vieillissement, H1150D, est celle exigée par la NACE MR0175 pour le H2S, avec une dureté jusqu'à 33 HRC.
Traitement thermique
La mise en solution à 1.040 °C, avec refroidissement jusqu'à moins de 30 °C, donne l'état A. Le vieillissement va de 482 °C (H900) à 621 °C (H1150), pendant 1 à 4 heures, et le H1150M ajoute une étape à 760 °C. Une pièce en H1075 peut être vieillie à nouveau à plus haute température ; pour revenir à un état plus dur, elle doit être remise en solution. Dustre réalise ces cycles dans ses propres fours, dans le cadre de son service de traitement thermique.
Corrosion et limites d'emploi
En atmosphère, en eau douce, en milieu marin peu agressif et dans de nombreux milieux chimiques, la résistance est semblable à celle du 304 et supérieure à celle de tous les aciers martensitiques conventionnels ; le PREN est de 15 à 17, de sorte que les chlorures concentrés et l'eau de mer stagnante provoquent de la corrosion par piqûres. Aux états les plus durs, il existe un risque de corrosion sous contrainte et de fragilisation par l'hydrogène, ce qui conduit à préférer le H1025 ou au-delà et, en H2S, le H1150D. Sous charge, l'emploi va jusqu'à environ 315 °C.
15-5PH ou 17-4PH
Les normes ASTM imposent aux deux alliages les mêmes exigences mécaniques.
Applications
Arbres de pompes et d'hélices, tiges et sièges de vannes, raccords et fixations aéronautiques, raccords hydrauliques, boulons, bagues et bagues d'usure, composants pour le pétrole et le gaz, équipements papetiers et alimentaires, et pièces marines. Pour la barre en dimensions commerciales, voir la barre ronde 17-4PH.
Formes de fourniture et services Dustre
Barres rondes et blocs forgés à matrice ouverte, découpés 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 Acier inoxydable 17-4PH ?
Selon ASTM A564 Type 630 : C ≤ 0,07; Mn ≤ 1,00; Si ≤ 1,00; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Cr 15,0 – 17,5.
Quelles normes couvrent Acier inoxydable 17-4PH ?
Barre: ASTM A564 Type 630 ; AMS 5643 ; AMS 5622 (VAR). Pièce forgée: ASTM A705 Type 630 ; AMS 5643. Tôle: ASTM A693 Type 630 ; AMS 5604. Pièce moulée: ASTM A747 CB7Cu-1. Service H2S: NACE MR0175/ISO 15156 (H1150D, ≤ 33 HRC).
Jusqu'à quelle température Acier inoxydable 17-4PH peut-il être utilisé ?
Jusqu'à ≈ 315 °C ; au-delà, une exposition prolongée fragilise (perte de ténacité). À basse température, préférer H1100/H1150.
Quels matériaux peuvent remplacer Acier inoxydable 17-4PH ?
15-5PH lorsque la ténacité transversale ou les fortes sections l'exigent ; 13-8Mo pour la ténacité maximale ; 431 pour un coût moindre à 800–950 MPa ; Nitronic 50 ou duplex en présence de chlorures/corrosion sous contrainte ; Inconel 718, 625 ou 725 pour les milieux acides sévères.
Le 17-4PH, le 17-4 PH et le Type 630 sont-ils le même acier ?
Oui. 17-4PH, 17-4 PH et 17-4-PH sont des graphies du même acier, UNS S17400 : Type 630 dans l'ASTM A564, SUS630 dans la JIS et 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) dans la norme européenne.
Qu'est-ce que l'acier 17-4PH ?
C'est un acier inoxydable martensitique à durcissement par précipitation, avec environ 17 % de chrome, 4 % de nickel et 3 à 5 % de cuivre. Après la mise en solution, il est vieilli à une température comprise entre H900 et H1150 pour atteindre la résistance voulue, avec peu de déformation.
Le 17-4PH est-il magnétique ?
Oui. La matrice étant martensitique, le 17-4PH est magnétique à tous les états, contrairement aux 304 et 316.
Le 17-4PH rouille-t-il ?
Il résiste à la corrosion à peu près comme le 304 en atmosphère et en eau douce, mais peut subir des piqûres en eau de mer stagnante et de la corrosion sous contrainte aux états les plus durs (H900). Pour les chlorures et le H₂S, utiliser le H1150 ou le H1150D, ou un duplex.
Quelle est la différence entre H900 et H1150 ?
C'est la température de vieillissement en °F. Le H900 donne la résistance la plus élevée et la ténacité la plus faible ; le H1150 sacrifie de la résistance au profit de la ténacité et de la résistance à la corrosion sous contrainte.
Le 17-4PH convient-il aux hautes pressions ?
Oui. Vieilli, il a une limite d'élasticité minimale de 725 MPa (H1150) à 1.170 MPa (H900), ce qui permet des parois plus minces dans les pompes à jet d'eau, les vannes et les raccords sous-marins. En eau de mer et en H₂S, préférer le H1150 ou le H1150D et tenir compte du risque de piqûres en eau stagnante.
Le 17-4PH est-il utilisé pour les cellules de pesage ?
Oui. Le 17-4PH vieilli sert d'élément ressort aux capteurs de force et aux cellules de pesage : sa haute résistance lui permet de travailler dans le domaine élastique avec une déformation suffisante pour les jauges de contrainte, il résiste à la corrosion sans revêtement et présente une faible hystérésis et un faible fluage*. Les fabricants de cellules de pesage citent le 17-4PH et le 15-5PH comme matériaux de l'élément.
Où acheter Acier inoxydable 17-4PH au Brésil ?
Dustre fournit Acier inoxydable 17-4PH 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].
