ASTM A182 F6NM – UNS S41500
Acier inoxydable martensitique doux 13Cr-4Ni-Mo forgé (équivalent corroyé du CA6NM)
Martensitique à bas carbone avec 3,5–5,5 % de Ni et 0,5–1,0 % de Mo, qui forme de l'austénite revenue après revenu et atteint une ténacité élevée, une bonne soudabilité et une bonne résistance à la cavitation. C'est l'équivalent corroyé du CA6NM moulé, référence pour les turbines hydrauliques, les pompes et les vannes du pétrole et du gaz.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS | S41500 |
| W.Nr./EN | 1.4313 (X3CrNiMo13-4) |
| DIN | X3CrNiMo13-4 |
| JIS | SCS6 (cast, approximate) |
| Appellations commerciales | 13-4, 13Cr4Ni, F6NM |
| Autres | Moulé : ASTM A743/A487 CA6NM; AISI 415 (tôle) |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Pièce forgée/bride | ASTM A182 / ASME SA-182 F6NM |
| Pièce forgée (récipients sous pression) | ASTM A336 F6NM |
| Barre | ASTM A479 / A276 (S41500) |
| Tôle forte | ASTM A240 (S41500) |
| Tube | ASTM A268 (S41500) |
| Pièce moulée | ASTM A743 / A487 CA6NM |
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 |
| Tube sans soudure | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| Tube soudé | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| 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 A182 F6NM
| Élément | Plage (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,05 |
| Mn | 0,50 – 1,00 |
| Si | ≤ 0,60 |
| P | ≤ 0,030 |
| S | ≤ 0,030 |
| Cr | 11,5 – 14,0 |
| Ni | 3,5 – 5,5 |
| Mo | 0,50 – 1,00 |
| Fe | reste |
Calculer le PREN de ASTM A182 F6NM dans le calculateur de PREN →
Propriétés mécaniques
Trempé et revenu (ASTM A182 F6NM)
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Limite d'élasticité (0,2 %) | ≥ 620 MPa |
| Résistance à la traction | ≥ 790 MPa |
| Allongement | ≥ 15 % |
| Striction | ≥ 45 % |
| Dureté | ≤ 295 HB |
| Service H2S (NACE MR0175) | ≤ 23 HRC, double revenu |
Propriétés physiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 7,70 g/cm³ |
| Plage de fusion | ≈ 1.450 – 1.510 °C (valeur typique) |
| Module d'élasticité | 200 GPa |
| Conductivité thermique (100 °C) | ≈ 25 W/m·K (valeur typique) |
| Dilatation thermique (20–100 °C) | ≈ 10,5 µm/m·K (valeur typique) |
Calculer le poids de la barre, de la tôle ou du tube en ASTM A182 F6NM →
Traitement thermique, soudage et usinage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Emploi structural de ≈ −50 °C (avec Charpy qualifié) jusqu'à ≈ 350 °C. |
| Traitement thermique | Austénitisation à 1.010 °C min., refroidissement à l'air ou en milieu liquide jusqu'à moins de 95 °C ; revenu à 560–600 °C (ASTM A182). Pour NACE MR0175/ISO 15156 : double revenu (≈ 670 °C + 600 °C) jusqu'à ≤ 23 HRC. |
| Soudage | Bonne pour une nuance martensitique : préchauffage à 100–150 °C, température entre passes ≤ 250 °C, traitement après soudage à 580–620 °C. Produits d'apport AWS E410NiMo-15/-16 et ER410NiMo. |
| Usinage | Moyenne à bonne à l'état revenu (≈ 250–290 HB) ; comportement proche du 410 trempé. |
Planifier un forgeage libre en ASTM A182 F6NM : 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
- Roues et aubes de turbines hydrauliques (Francis, Pelton, Kaplan)
- Roues et corps de pompes
- Corps, chapeaux et organes internes de vannes pour le pétrole et le gaz
- Brides et raccords pour l'injection d'eau
- Compresseurs et équipements sous-marins
- Pièces soumises à la cavitation et à l'érosion
Alternatives : 410/CA15 lorsque la ténacité n'est pas critique (moins cher) ; 431 pour les arbres de dureté plus élevée ; 17-4PH H1150D pour une résistance supérieure ; duplex 2205 (F51) en présence de chlorures lorsque le PREN du 13-4 est insuffisant.
Comparer les alliages selon le milieu corrosif, la concentration et la température →
ASTM A182 F6NM : guide complet
Ce qu'est l'acier inoxydable F6NM
Le F6NM appartient à la famille des aciers inoxydables martensitiques et ferritiques, dans le groupe martensitique doux (13Cr-4Ni). F6NM est la désignation de forgeage dans l'ASTM A182 ; le matériau lui-même est l'UNS S41500, équivalent au 1.4313 européen et au CA6NM moulé. Un carbone limité à 0,05 % et un nickel de 3,5 à 5,5 % produisent une martensite à bas carbone, tenace et soudable, avec une petite fraction d'austénite résiduelle qui absorbe les chocs. Le molybdène, de 0,5 à 1,0 %, est obligatoire selon la norme et améliore la tenue au revenu et la résistance à la corrosion.
Propriétés mécaniques
À l'état normalisé et revenu, l'ASTM A182 exige une limite d'élasticité minimale de 620 MPa, une résistance minimale à la traction de 790 MPa, un allongement minimal de 15 %, une striction minimale de 45 % et une dureté maximale de 295 HBW. Pour le service H2S, la NACE MR0175 / ISO 15156 exige un double revenu et une dureté pouvant atteindre 23 HRC.
Corrosion, cavitation et limites d'emploi
Avec un PREN de 14 à 17, le F6NM résiste à l'eau douce, à la vapeur humide et aux milieux contenant du CO2, mais il est limité en présence de chlorures. Son avantage réside dans la résistance à la cavitation et à l'érosion, supérieure à celle des martensitiques 410 et CA15 (le moulé équivalent, le CA6NM, a un comportement similaire), ce qui en fait la référence pour les roues Francis et Pelton et les pompes à haute hauteur.
Applications
Roues, aubes et arbres de turbines hydrauliques, corps et roues de pompes haute pression, tiges et corps de vannes, composants de têtes de puits et de compresseurs, pièces forgées pour les secteurs de l'énergie et du pétrole et du gaz.
Formes de fourniture et services Dustre
Barres rondes et blocs forgés à matrice ouverte, coupés à la longueur sur 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 livré avec un certificat de réception 3.1 et la traçabilité de la coulée.
Questions fréquentes
Quelle est la composition chimique de ASTM A182 F6NM ?
Selon ASTM A182 F6NM : C ≤ 0,05; Mn 0,50 – 1,00; Si ≤ 0,60; P ≤ 0,030; S ≤ 0,030; Cr 11,5 – 14,0.
Quelles normes couvrent ASTM A182 F6NM ?
Pièce forgée/bride: ASTM A182 / ASME SA-182 F6NM. Pièce forgée (récipients sous pression): ASTM A336 F6NM. Barre: ASTM A479 / A276 (S41500). Tôle forte: ASTM A240 (S41500). Tube: ASTM A268 (S41500). Pièce moulée: ASTM A743 / A487 CA6NM.
Jusqu'à quelle température ASTM A182 F6NM peut-il être utilisé ?
Emploi structural de ≈ −50 °C (avec Charpy qualifié) jusqu'à ≈ 350 °C.
Quels matériaux peuvent remplacer ASTM A182 F6NM ?
410/CA15 lorsque la ténacité n'est pas critique (moins cher) ; 431 pour les arbres de dureté plus élevée ; 17-4PH H1150D pour une résistance supérieure ; duplex 2205 (F51) en présence de chlorures lorsque le PREN du 13-4 est insuffisant.
Où acheter ASTM A182 F6NM au Brésil ?
Dustre fournit ASTM A182 F6NM 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].
