| Catégorie | Paramètre | Spécification |
|---|---|---|
| Composition chimique (en % massique) | Fe | Bal. |
| C | ≤0,07 | |
| Si | ≤1,0 | |
| Mn | ≤1,0 | |
| Cr | 14,5-15,5 | |
| Ni | 3,5-5,5 | |
| Nb | 0,15-0,45 | |
| Cu | 2,5-4,5 | |
| P | ≤0,015 | |
| S | ≤0,015 | |
| O | ≤0,08 | |
| N | ≤0,15 | |
| Propriétés physiques | Gamme de tailles de particules (D10/D50/D90) | ≥15 μm / 30-40 μm / ≤60 μm |
| Sphéricité | ≥0,9 | |
| Densité apparente | ≥4,0 g/cm³ | |
| Densité de tassement | ≥4,5 g/cm³ | |
| Fluidité | ≤20 s/50 g | |
| Propriétés mécaniques | Statut | Traité thermiquement |
| Résistance à la traction | ≥1100 MPa | |
| Limite d’élasticité | ≥1000 MPa | |
| Élongation | ≥12,0% |
>> Veuillez noter : les spécifications peuvent être modifiées sans préavis. Contactez un Forgecise représentatif des données techniques les plus récentes.
1. Avantages du produit
La poudre d’acier inoxydable 15-5PH est un alliage martensitique à durcissement structural qui offre un équilibre supérieur entre résistance et ténacité par rapport à l’acier inoxydable 17-4PH traditionnel. Ses principaux avantages sont les suivants :
- Force exceptionnelle : Capable d’atteindre une résistance à la traction et une limite d’élasticité très élevées après traitement thermique, ce qui le rend adapté aux composants structurels soumis à de fortes contraintes.
- Haute résistance à la corrosion : La composition spécifique de l’alliage offre une excellente résistance à la corrosion dans divers environnements.
- Bonne ductilité : Contrairement à de nombreux aciers à haute résistance, le 15-5PH conserve une bonne élasticité et une bonne ténacité à la rupture, réduisant ainsi le risque de rupture fragile.
2. Application dans la fabrication additive
Dans le domaine de la fabrication additive (FA), et plus particulièrement de la fusion sélective par laser (SLMLa poudre 15-5PH est très appréciée pour sa facilité de mise en œuvre et les performances des pièces finies. Elle présente une granulométrie étroite (D50 : 30-40 µm) et une sphéricité élevée (≥ 0,9), garantissant une excellente fluidité (≤ 20 s/50 g) et une forte densité de tassement lors du revêtement. Ces caractéristiques physiques permettent la production de pièces denses et sans défaut, dotées de propriétés mécaniques supérieures, ce qui en fait un matériau idéal pour la fabrication de pièces métalliques complexes et performantes destinées aux industries aérospatiale, chimique et agroalimentaire.
3. Qu’est-ce que la poudre d’acier inoxydable 15-5PH ?
La poudre d’acier inoxydable 15-5PH est une poudre d’acier inoxydable martensitique à durcissement par précipitation spécialement conçue pour les procédés de fabrication avancés tels que l’impression 3D métal (SLM/DMLS) et le moulage par injection de métal (MIM).
Ce matériau haute performance optimisé, à base d’acier inoxydable 17-4PH, présente une ténacité transversale et une isotropie nettement supérieures grâce à une teneur réduite en carbone et en soufre et à un contrôle précis de la teneur en niobium (Nb), tout en conservant une résistance mécanique élevée et une excellente résistance à la corrosion. Il constitue un choix idéal pour des secteurs exigeants tels que l’aérospatiale, les dispositifs médicaux et la fabrication de moules de précision.
Fonctionnalités principales
- Équilibre parfait entre haute résistance et haute ténacitéAprès traitement de vieillissement, la résistance à la traction peut atteindre ≥1310 MPa, dureté ≥HRC 40, tout en conservant une excellente résistance aux chocs, convenant aux composants structurels soumis à de fortes contraintes.
- résistance supérieure à la corrosionContient du chrome (14-15,5%), du nickel (3,5-5,5%) et du cuivre (2,5-4,5%), résistant à la corrosion atmosphérique, à l’eau de mer et aux acides faibles, bien supérieur aux aciers inoxydables martensitiques ordinaires.
- Excellente compatibilité des procédésProduite par un procédé d’atomisation à l’azote à haute pression, la poudre présente une sphéricité élevée (≥95%), une faible teneur en oxygène (≤0,1%), une excellente fluidité, réduit les défauts d’impression 3D et permet la formation de structures complexes.
- Déformation minimale due au traitement thermiqueFacile à traiter et à mettre en forme à l’état traité en solution, excellente stabilité dimensionnelle après traitement de vieillissement, convient à la fabrication de composants de précision.
- Isotropie excellente: Comparé au 17-4PH, le 15-5PH offre une meilleure ténacité transversale, réduisant les problèmes d’anisotropie dans la fabrication additive.
Composition chimique typique (en % massique)
| Élément | Plage de contenu (%) | Fonction |
|---|---|---|
| Chrome (Cr) | 14,0 – 15,5 | Forme un film passif, assure une résistance de base à la corrosion |
| Nickel (Ni) | 3,5 – 5,5 | Stabilise l’austénite, favorise la transformation martensitique, améliore la ténacité |
| Cuivre (Cu) | 2,5 – 4,5 | Précipite une phase riche en cuivre lors du vieillissement, ce qui permet un renforcement par précipitation |
| Niobium + Tantale (Nb + Ta) | 0,15 – 0,45 | Affine la structure granulaire, inhibe la corrosion intergranulaire, améliore la ténacité transversale |
| Carbone (C) | ≤ 0,07 | Assure la robustesse et la résistance à la corrosion, réduit le risque de précipitation des carbures |
| Manganèse (Mn) | ≤ 1,0 | Désoxydant auxiliaire, augmente la force |
| Silicium (Si) | ≤ 1,0 | Désoxydant, améliore la résistance à la corrosion |
| Phosphore (P) | ≤ 0,04 | L’impureté exige un contrôle strict. |
| Soufre (S) | ≤ 0,03 | L’impureté exige un contrôle strict. |
| Fer (Fe) | Équilibre | Élément de base |
Principaux domaines d’application
- Aérospatial: Composants de train d’atterrissage d’aéronefs, supports de moteur, fixations haute résistance, pales de turbine.
- Dispositifs médicauxInstruments chirurgicaux, implants orthopédiques (nécessitant une certification de biocompatibilité), instruments dentaires.
- Moules industrielsMoules d’injection de précision, inserts de moules de fonderie sous pression, dispositifs de fixation résistants à l’usure, broches d’éjection de moules.
- Fabrication additive: Structures porteuses légères, composants fonctionnels personnalisés, pièces de canaux internes complexes.
- Équipements énergétiquesOutils de forage pétrolier, composants de centrales nucléaires, vannes haute pression.
15-5PH vs 17-4PH vs 316L
| Fonctionnalité | 15-5PH | 17-4PH | 316L |
|---|---|---|---|
| Type d’acier | durcissement par précipitation martensitique | durcissement par précipitation martensitique | Acier inoxydable austénitique |
| Niveau de force | Ultra-haute résistance | Haute force | force moyenne |
| Dureté | Excellent (résistance transversale supérieure) | Bien | Excellent |
| résistance à la corrosion | Bien | Bien | Excellent |
| Traitement thermique | Solution + durcissement par vieillissement | Solution + durcissement par vieillissement | Généralement, aucun traitement de durcissement n’est nécessaire. |
| Isotropie | Excellent | Moyenne | Excellent |
| Applications typiques | pièces structurelles aérospatiales, moules | Aérospatiale, fixations | Médical, chimique, marin |
4. Services de personnalisation par Forgecise
Forgecise Nous proposons des solutions complètes de personnalisation de poudres d’acier inoxydable, couvrant toute la gamme de produits, des nuances standard aux formulations spécifiques aux clients. Nous prenons en charge les nuances courantes telles que : 17-4PH, 15-5PH, 316L, 304L, 420, 440C, 13-8PHNous pouvons ajuster la composition, la granulométrie et la sphéricité de nos poudres en fonction de vos besoins. Qu’il s’agisse de petits lots pour la R&D (à partir de 1 kg) ou de commandes de plusieurs tonnes pour la production en série, nous garantissons une pureté élevée, une faible teneur en oxygène et une excellente fluidité, répondant ainsi aux exigences de divers procédés. SLM, EBM, MIM et LMD.
