Le magnétisme et l'inox - Ugitech

Le magnétisme et l’inox

02SCHMOLZ + BICKENBACH GROUpTout commence avec l’acier : l’acier dont vous,notre client, avez besoin pour réussir sur lemarché. Un acier d’une qualité particulière.Il vous faut cet acier avec fiabilité, en très petites ou très grandes quantités,dans une qualité parfaitement reproductible à tout moment. Il vous le fautrapidement, en général en flux tendu. Les retards de livraison et défaillancesne peuvent être envisagés.Acier avec les propriétésles plus variées : facileà former tout en étanthautement résistant pourl’industrie des matièresplastiques, extrêmementrésistant à la corrosionpour les installationsoff-shore, ou capable desupporter des chargesdynamiques extrêmeslorsqu’il est employédans les composants demoteurs.Bienvenue chez s+bi.Nous vous apportons la solution dont vous avez besoin. Toujours.Une exigence ambitieuse. Mais nous serons à la hauteur, car nous sommes plus qu’une«simple» entreprise qui produit de l’acier. Au coeur de l’Europe, nous produisons ce dontnos clients ont besoin pour leur succès sur des marchés âprement disputés : des solutionsintégrées qui reposent sur des aciers haut de gamme. Grâce à un concept d’entrepriseunique dans notre secteur, s’appuyant sur les trois piliers que sont la production, la transformationet la distribution/service, nous pouvons agir tout au long de la chaîne de valeuret à chaque niveau d’intégration de traitement souhaité. Nous sommes ainsi un prestatairede solutions, un générateur de technolgies et surtout, un partenaire fiable et épris dequalité pour nos clients du monde entier.Pour nous, envergure, compétitivité et présence mondiale ne sont pas une fin en soi.Comme toutes les actions que nous entreprenons, ces qualités nous servent à développeret à consolider en permanence notre position de fournisseur de solutions « tout en un »pour l’acier, basées sur le savoir-faire et le service. Où que vous soyez. Quels que soientvos besoins, nous sommes la solution. Telle est notre ambition et notre philosophie.

SCHMOLZ + BICKENBACH GROUp 03S+Bi GROUPPRODUCTIONTRANSFORMATIONDistribution + services à l'internationalDeutsche Edelstahlwerke GmbHAllemagneUgitech S.A.FranceSwiss Steel AGSuisseA. Finkl & Sons Co.États-UnisSorel Forge Co.CanadaS+BiBlankstahl GmbHAllemagneSteeltec AGSuisseBoxholm Stål ABSuèdeS+BiA/SDanemarkS+BiÇelik A.S.TurquieUgitech Italia srl.ItalieSprint MetalEdelstahlziehereien GmbHAllemagneS+BiDistributions GmbHS+BiDistributions GmbHAllemagneS+BiEurope GmbHS+BiAustria GmbHAutricheS+BiBelgiumBelgiqueS+Bis.r.o.République tchèqueS+BiBaltic OÜEstonieS+BiOyFinlandeS+BiFrance S.A.S.FranceS+BiUK Ltd.Grande-BretagneS+BiMagyarország Kft.HongrieS+BiInox srl.ItalieGünther + Schramm GmbHAllemagneDr. Wilhelm Mertens GmbHAllemagneS+BiAcciai Speciali S.r.l.ItalieS+BiBaltic SIALettonieS+BiBaltic UABLituanieS+BiB.V.Pays-BasS+BiPolska Sp. z o.o.PologneS+BiPortugal S.A.PortugalS+BiRomania SrlRoumanieS+BiRussia OOORussieS+BiSlovakia s.r.o.SlovaquieS+BiIbérica S.A.EspagneS+BiInternational GmbHS+BiAustralia Pty. Ltd.AustralieS+Bido Brasil Ltda.BrésilS+BiCanada Inc.CanadaS+BiMiddle East FZCODubaï (EAU)S+BiHong Kong Co. Ltd.Hong KongS+Bi(Hong Kong) Trading Ltd.Hong KongS+BiINDIA Pvt. Ltd.IndeS+BiMalaysia Sdn. Bhd.MalaisieS+BiMexico S.A. de C.V.MexiqueS+BiSingapore Pte. Ltd.SingapourS+BiSouth Africa (Pty.) Ltd.Afrique du SudS+BiUSA Inc.États-Unis

04LE MAGNETISME ET L’INOXUgitech vous propose un savoir-faireet une large gamme d’aciers inoxydables à usage électrotechnique :» Des nuances austénitiques pour garantirdes pièces amagnétiques» Des nuances ferritiques pour les noyauxdoux et résistifs» Des nuances martensitiques pour dessollicitations mécaniques» Des aciers duplex pour de fortesexigences en corrosionUne offre complète :Barres rondes - hexagonales, Profils etdiamètres spéciaux sur commande. Etatsmétallurgiques et finitions :» étiré» étiré rectifié» étiré recuit magnétique rectifié(nuances ferritiques)Pour qualifier les matériaux ferromagnétiques,Ugitech dispose de l’ensembledes techniques de mesures magnétiques,toutes normalisées : perméamètre (IEN60604-4/ ASTM A341/A341M), coercimètre(IEN 60604-7), gaussmètre, sigmamètre.µmax30002500Hc (A/m)2500200020001500Ferritiques1500Martensitiques100010005000Martensitiques200 400 Duplex 800 1000 1200RP0.2 (MPa)Perméabilité relative maximale / champ coercitif en fonction de la limite élastique5000FerritiquesDuplex200 400 600 800 1000 1200RP0.2 (MPa)

POUR L’AMAGNETISME 05Pour l’amagnétisme :Les austénitiques UgitechDe nombreuses applications nécessitentun amagnétisme stable. Dans ce contextele choix de nuances austénitiques està privilégier :» propriétés d’anticorrosion et mécaniques» très basses valeurs de perméabilitéDes précautions dans le choix etla mise en oeuvreUne nuance austénitique mal adaptée peutgénérer lors de sa transformation à froidune fraction de phase martensitique quiprésente un certain ferromagnétisme.Ugitech propose des nuances relativementtransparentes à cet effet : UGI 305-2 ouUGI 202N.Exemples d’évolution de la perméabilité relative de filsen fonction de la nuance et de différents niveaux d’écrouissage.4perméabilité relative320102030degré décrouissage (ua)1UGIMA ® 303 304 UGIMA ® 304 Cu 305NuancesTaux d’écrouissage0 10 20 30305 1.004 1.004 1.004 1.005UGIMA ® 304 Cu 1.005 1.005 1.012 1.082304 1.012 1.046 1.626 3.09UGIMA ® 303 1.003 1.05 1.62 3.42

06POUR LE MAGNETISME

POUR LE MAGNETISME 07Pour le magnétisme :Les nuances ferritiques UgitechUgitech propose une gamme de nuances entièremementdédiée aux applications magnétiques.+ magnétisme+ meilleure tenue à la corrosionUGIPERM12FM4105SiUGIPERM17IMRE 4511+ propriétés mécaniques+ meilleure tenue à la corrosion- usinabilité+ soudabilité+ meilleure tenue à la corrosion+ magnétisme- usinabilitéUGIPERM 12FM :» Acier inoxydable ferritique à 12% dechrome, avec ou sans soufre» La référence inox en performancemagnétique : très bonne perméabilitémaximale et champ coercitif bas» Résistance à la corrosion suffisante enmilieux essence» Fortes Induction à saturation etrésistivité électriqueNuance particulièrement adaptée à desapplications exigeantes avec des temps deréponse courts :électro injection, électrovannes, capteursmagnétiques, freins magnétiques.UGI 4105Si :» Acier inoxydable resulfuré à 17 % dechrome et 1,5 % de silicium correspondant à l’alliage 2 de la normeASTM A838/838M» Compromis résistance à la corrosion/magnétisme recherché» 2 niveaux de magnétisme sur barresrecuites selon les exigences du clientNuance la plus répandue dans le domainede l’injection automobile comme desélectrovannesIMRE :» Acier inoxydable resulfuré à 18 % dechrome, 1,5% de silicium et 1,5 %de molybdène» Excellente résistance à la corrosion enmilieu aqueux, particulièrement enmilieu chloruré» Niveau de magnétisme proche del'UGI4105SiNuance très utilisée pour les électrovannesUGIPERM 17 :» Acier inoxydable à 17 % de chrome et àbas soufre pour une meilleure soudabilité» Performances magnétiques proches del’UGI 4105Si, avec une résistivité électriquemoins élevée mais des caractéristiques mécaniques plus importantesNuance utilisée pour les applicationsautomobileUGI 4511 :» Acier inoxydable stabilisé au niobium età bas soufre» 17 % de chrome permettent defonctionner en milieux plus agressifs» Performances magnétiques prochesde celles d’Ugiperm 12FM» Le meilleur compromis Résistance àla corrosion/MagnétismeNuance utilisée pour les applicationsautomobile et electrovannes

08POUR LE MAGNETISMEExemple : positionnement selonperméabilité maximale/résistivité électrique.perméabilité max30002500200015001.4511UGIPERM17UGIPERM12FM1.4105SiIMRE 1.472410001.4114060 70 80 90 100résistivité (µΩ.cm)Diagramme Perméabilité relative maximale en fonction de la résistivité électrique dequelques nuances ferritiques.Caractéristiques générales des nuances adaptées aux applications magnétiquesIMRE UGI 4105Si Ugiperm 12FM Ugiperm 17 UGI 4511Aimantation à saturation (T) 1,60 1,60 1,70 1,65 1,67Champ coercitif 1 (A/m) 150 à 200 130 à 200 100 à 125 150 à 200 100 à 150Perméabilité maximum 1100 à 2000 1200 à 2200 2000 à 3000 1000 à 2000 2000 à 3000Champ rémanent 1 (T) 0,25 à 0,8 0,5 à 0,9 0,5 à 0,7 0,5 à 1 0,5 à 1Résistivité (μΩ.cm) 76 77 78 60 60Milieux adaptésCarburants,milieux aqueuxmoyennementchlorurés,Exemple :machines àboissonsCarburants,Milieux aqueuxmoyennementagressifs et peuchlorurésUsinabilité améliorée améliorée1mesure après saturation magnétique du matériauCarburants,Milieux aqueuxmoyennementagressifs et peuchlorurésAméliorée oustandardCarburants,Milieux aqueuxmoyennementagressifs et peuchlorurésstandardCarburants,Milieux aqueuxmoyennementagressifs etchlorurés (résistanceen zonessodables)standard

POUR LE MAGNETISME 09Pour obtenir un comportement ferromagnétiquedoux, il est nécessaire d’effectuerun recuit magnétique soit sur barres, soitsur pièces usinées. Selon la nuance et leniveau de magnétisme exigé, les conditionsde traitement thermiques sont à optimiserafin d’obtenir une structure métallurgiqueperformante. Ci-dessous, la microstructured’une même nuance traitée de 2 façonset présentant des performancesmagnétiques différentes.Ugitech adapte l’état métallurgique deses nuances aux exigences de votreapplication.Cet exemple illustre l’effet de la taille de grains sur le champ coercitif.Micrographies sur 1.4511 traité par recuit magnétique et non traité. Influence sur le champ coercitif.Non traité - Hc = 350 A/mTraité - Hc = 140 A/m

10LA SOLUTION MARTENSITIQUELe compromis martensitiqueLes nuances martensitiques permettentd’obtenir de bonnes performances magnétiquesavec des propriétés mécaniques élevées.Par rapport aux nuances ferritiques,ces nuances sont plus difficiles à aimanteret désaimanter. Elles peuvent ainsi présenterun intérêt dans le cas de pièces de typeaimant permanent.Caractéristiques générales de quelques nuances martensitiques inoxydables UgitechUGI 4005 UGI 4313 UGI 4418 UGI 4542Aimantation à saturation 1 (T) 1,75 1,6 1,3 à 1,5 1,3 à 1,5Champ coercitif 1 (A/m) 850 à 1000 1200 à 1500 1650 à 2600 1800 à 3400Perméabilité maximum 1 180 à 380 200 à 300 100 à 200 50 à 200Champ rémanent 1 (T) 0,9 à 1,2 0,7 0,5 à 0,7 0,4 à 0,7Résistivité (μΩ.cm) 57 60 80 70 à 80Caractéristique mécanique(Mpa) 1 R p0.2: 570-700R m: 730-8301selon traitements thermiquesR p0.2: 800R m: 1000R p0.2: 930R m: 1020R p0.2: 800 à 1200R m: 800 à 1300Une solution intermédiaire : la gamme UGIPLEXLes Duplex sont intéressants pour l’utilisationdans des milieux corrosifs sévères.La présence d’une phase austénitiqueamagnétique réduit l’induction à saturationainsi que les valeurs de μ, Hc par rapportaux ferritiques.Caractéristiques générales de quelques nuances UGIPLEX.UGI 4362 UGI 4462 UGI 4507Aimantation à saturation (T) 0,55 0,55 0,50Champ coercitif 1 (A/m) 600 700 750Perméabilité maximum 50 40 30Champ rémanent (T) 0,05 0,04 0,03Résistivité (μΩ.cm) 80 80 85Milieu adaptéIdentique à ceux validéspour l’UGI 4404 (AISI 316)1mesure après saturation magnétique du matériauDuplex « milieu degamme » pour les industrieschimiques, pétrochimiques,papetières etdessalement eau de merDuplex « haut de gamme »pour les applicationssévères dans les industrieschimiques, pétrole,papeterie, dessalementet dépollution

Comment ça marche?11appliqué. Les aciers inoxydablesausté nitiques en font partie. Pour queceux-ci restent paramagnétiques quellesque soient les conditions d’usinage, detraitement thermique, il est nécessaired’avoir une austénite très stable.1également appelées amagnétiqueComment ça marche?C’est en réagissant à l’application d’unchamp magnétique extérieur (solénoïde,aimant) que les électrons présents dansun matériau lui confèrent des propriétésmagnétiques spécifiques.Les grandeurs utiliséesCette réaction se mesure par l’inductionB (air + matériau) ou par la polarisationmagnétique J, propre au matériau.Pour évaluer l’effet induit par le matériau,il est commun de comparer celui-ci à celuigénéré par le vide B 0soumis tous les deuxau même champ H.» dans le matériau : B(H) = μ(H).H» dans le vide : B 0= μ 0.HOn qualifie le matériau par sa perméabilitémagnétique relative μr correspondantà μ(H)/μ 0Plusieurs possibilités pour lesinox UgitechSelon la valeur de leur perméabilité relative,on définit deux familles :» Les paramagnétiques 1 , égalementappelés amagnétiques, (1 1) comprennent les aciers inoxydables ferritiques,martensitiques et duplex. Lapolarisation du métal tend à s’aligner avecle champ extérieur, à le canaliser et à lerenforcer. On peut les utiliser commeamplificateurs de champ (noyaux magnétiques) et/ou canaliseurs de champ(blindage magnétique).La résistivité électrique, c’estimportant ?Les aciers inoxydables sont particulièrementbien positionnés vis à vis de cetaspect, du fait de la présence importanted’éléments d’alliages. Lorsque qu’une pièceferromagnétique est soumise à un champvariable, se mettent en place des courantsde Foucault parasites. Pour obtenir uneréponse rapide de l’application, les performancesmagnétiques seules peuvent nepas suffire. On utilise contre ce phénomènedes matériaux à résistivité électrique élevée.L’expérience montre que la résistivitépeut être aussi importante à considérer queles grandeurs magnétiques traditionnelles.Résistivité électriques types de matériaux mesurées à 25 °C.Matériau Comportement Résistivité (μΩ.cm)Acier inoxydable austénitique type AISI 304, 316 Paramagnétique 72 à 74Acier électrique13Acier à 2.5 % Silicium 40Acier inoxydable martensitique UGI 4005 Ferromagnétique57Acier inoxydable ferritique UGI 4016L, UGI 4511 60Acier inoxydable ferritique UGI 4105Si, IMRE, Ugiperm 12FM 76 à 78

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