Comparaison de l'acier à outils H11 et de l'alliage Inconel 718
Comparaison de l'acier à outils H11 et de l'alliage Inconel 718
L'acier à outils H11 est un alliage à base de fer-connu pour sa haute résistance et sa ténacité ; tandis que l'Inconel 718 est un superalliage à base de nickel-avec une excellente résistance aux températures élevées-, à la corrosion et à la rupture par fluage. L'Inconel 718 est plus cher et plus difficile à traiter en raison de sa conductivité thermique plus élevée et de sa capacité de durcissement par précipitation ; pour les applications où les performances à haute -température ne sont pas une exigence principale, H11 est plus rentable-.
L'Inconel 718 est-il plus résistant que les alliages de titane ?
L'Inconel 718 a une résistance à la traction de 1 375 MPa, tandis que l'alliage de titane Ti-6Al-4V (le type le plus résistant) a une résistance à la traction d'environ 1 170 MPa. Bien que ce chiffre soit inférieur à celui de l'alliage Inconel le plus résistant, il peut être nécessaire de prendre en compte un plus large éventail de propriétés lors de la sélection des matériaux.
| Fonctionnalité | Acier à outils H11 | Inconel 718 |
|---|---|---|
| Type de matériau | Acier à outils à base de fer- | Superalliage à base de nickel- |
| Points forts | Haute résistance, ténacité, résistance à l'usure | Haute-résistance aux températures, résistance à la corrosion, résistance au fluage-résistance à la rupture (jusqu'à 700 degrés) |
| Utilisations typiques | Matrices, moules, poinçons, outillage à haute-contrainte | Aéronautique, turbines à gaz, moteurs de fusée, réacteurs nucléaires |
| Usinabilité | Plus facile à usiner, peut travailler-durcir | Difficile à usiner, peut entraîner une usure importante des outils |
| Coût | Moins cher | Plus cher |
| Densité | 7,81 g/cm³ | 8,19 g/cm³ |
| Conductivité thermique | 42 W/m·K (environ) | 11 W/m·K (environ) |
Comparaison détaillée
1. Composition et classification des matériaux
Acier à outils H11 : alliage à base de fer-riche en chrome, molybdène et vanadium, c'est un acier pour matrices de travail à chaud-.
Inconel 718 : un superalliage de nickel-chrome contenant des quantités importantes de fer, de molybdène, de niobium et de titane, conçu spécifiquement pour des performances à haute-température.
2. Propriétés mécaniques et physiques
Résistance : Les deux matériaux ont une résistance élevée, mais l'Inconel 718 maintient une résistance élevée à des températures plus élevées, présentant une excellente résistance à la rupture par fluage jusqu'à 700 degrés. Le H11 a généralement une résistance allant de 690 à 1 840 MPa, tandis que l'Inconel 718 possède une résistance à la traction allant jusqu'à 1 375 MPa à température ambiante, avec une amélioration significative de la résistance après un traitement de vieillissement.
Propriétés thermiques : L'Inconel 718 a une conductivité thermique beaucoup plus faible (11 W/m-K) que le H11 (42 W/m-K), ce qui le rend plus sujet à l'accumulation de chaleur pendant le traitement.
Densité : H11 a une densité inférieure à l'Inconel 718, avec une densité de 7,81 g/cm³, tandis que l'Inconel 718 a une densité de 8,19 g/cm³.
3. Applications et performances
Acier à outils H11 : convient aux applications nécessitant une résistance et une ténacité élevées à des températures modérées, telles que les matrices et les poinçons.
Inconel 718 : convient aux environnements extrêmes, notamment l'aérospatiale, les turbines à gaz et les moteurs de fusée, où la résistance aux températures élevées, à la corrosion et au fluage sont essentielles.
4. Usinage et fabrication
Acier à outils H11 : Bien que l'écrouissage se produise lors de l'usinage, il est généralement plus facile à usiner que l'Inconel 718.
Inconel 718 : En raison de sa haute résistance et de sa tendance à l'écrouissage, il est plus difficile à usiner, nécessitant des vitesses d'usinage plus faibles et des outils spécialisés. Le durcissement par précipitation peut également entraîner une usure des outils.
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