Inox : composition des fibres métalliques d'acier inoxydable


Les fibres métalliques inoxydables AISI 316L, AISI 601, 302,304,


La composition chimique des fibres métalliques


La plus courante: AISI 316L (Norme EN 14404) famille des « AUSTENITIQUES »

Voici les compositions des fibres de AISI 316L , et du AISI 601 (Inconel) , comparées à d'autres, comme l'inox AISI 304 (EN 1.4301) :



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nuance
Carbone
C
Mangan.
Mn
Silicium
Si
Phosph.
P
Soufre
S
Nickel
Ni
Chrome
Cr
Molybd.
Mo
Fer
Fe
AISI 316L EN1.4404 austénitique 0.03 max 2.00 max 1.00 max 0.045 max 0.03 max 12,5 / 14 17 - 18 2,5 - 3 reste
AISI 601 - type Inconel - - - - - - 61 24 al : 1 14
AISI 302 EN1.4310 austénitique 0,05-0.15 max 2.00 max 1.00 max 0.045 max 0.015 max 8/9,5 16/18 0,8 max reste
AISI 304 EN1.4301 austénitique 0.07 max 2.00 max 1.00 max 0.045 max 0.03 max 8/10,5 18/19,5 - reste
AISI 330Nb EN1.4887 ferritique 0.15 max 2.00 max 1 à 2 0.015 max 0.015 max 33/37 20/23 Nb 1 - 1,5 reste
AISI 630 EN1.4542 martensitique 0.07 max 1.00 max 0.7 max 0.04 0.03 max 3 - 5 15/17 0,6 max reste
AISI 904L EN1.4539 Austénitique 0.02 max 2 max 0.7 max 0,03 max 0,01 24-26 19-21 4-5 reste
Fe Cr Al - Fecralloy Fer.Chrome.Alu 0.03 0,19 0.21 0,01 cu 0,05 - 20,50 al 5.5 reste

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Tenue aux très hautes températures: ex: FECRALLOY, AISI 330nb, 601 ... et 316L (!)

    Les performances des fibres d'alliages spéciaux ou d'acier inoxydable dans des milieux à très haute température vont dépendre principalement de leur pourcentage de Nickel ou de Chrome, et dans une moindre mesure, de la présence ou non de Molybdène ou autres terres rares. Une des clefs de compréhension est de savoir que dans certaines conditions de température, des oxydes protecteurs peuvent se former à la surface des fibres grâce à la présence de catalyseurs.



    C'est pourquoi, par exemple:


    • L'alliage AISI 601 aura une des meilleure caractéristique de tenue aux hautes températures gràce à son fort taux de NICKEL

    • des alliages de type FERRITIQUES peuvent également avoir de bonnes performances à l'oxydation en milieu chaud grâce à leur fort taux de CHROME, éventuellement renforcé par la présence de catalyseurs comme le NIOBIUM, comme par exemple dans le cas du AISI 330nb.

    • Les "fer chrome alu" ou FECRALLOY, sont très interessant dans les applications catalytiques, ou pour la fabrication de membrannes de brûleurs à gaz par exemple.

    • Un des point clef de ces fibres fortement chargées, est leur caractéristiques assez souvent dégradées en terme de processabilité ou de flexibilité


    Plus généralement et pour simplifier(!) plus le pourcentage de nickel, de chrome ou d'Aluminium est élévé dans un alliage, meilleure est sa résistance à l'oxydation pure, ... "MAIS"... le métal devient plus rigide et cassant, voire extrêmement difficile à travailler.. Cela implique, pour les structures souples notamment, que l'on doive rechercher le meilleur compromis entre la performance et la souplesse de la stucture à long terme! ... C'est pourquoi le bien connu AISI 316L à encore de beaux jours devant lui!



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La finesse des fibres et autres caractéristiques

Elle s'exprime par la mesure du diamètre des fibres unitaires en microns, ou encore « micronage »

Nous travaillons essentiellement avec 3 diamètres standards: 8µ, 12µ et 22µ.


Les diamètres les plus classiques sont compris entre 6 et 30 microns.



* Voir extrait de la conférence de G.TIBERGHIEN au M.M.F.C of dornbirn, sur les « fibres fractales » de G.TIBERGHIEN paru dans « Chemical fibers international » du 6/2006



Exemple de caractéristiques des fibres dans le cas du 316L



Diamètre des fibres: Résistance Electrique
(Ω/cm)
Ténacité*
(cN)
Allongement
8 µ 170 7 – 8 1%
12 µ 80 17 – 18 1%
22 µ 30 55 – 60 1%


* Attention, la ténacité et l’allongement dépendent beaucoup du process de fabrication ou « degré d’écrouissage », ainsi bien entendu que des caractéristiques physiques de la fibre ; géométrie de la section, points de faiblesse frisure etc… Sa tendance à se fragmenter ou « poudrer » notamment peut être due par exemple à un excès d’écrouissage. (la fibre, bien que très résistante, devient « fragile »)



D’autres alliages inoxydables peuvent être utilisés , notamment ceux contenant encore plus de nickel pour leur résistance à des températures encore plus élevées : ex famille des AISI 601 ou 845





La famille des fer chrome Aluminium, parfois appelée « Fecralloy » est aussi caractérisée pour sa résistance à des hautes températures, mais présente par contre des inconvénients en matière de rigidité et fragilité de la fibre dans certaines conditions.



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Le cas des fibres « Fractales »


Dans le cas de fibres de type « fractale* », c'est-à-dire avec une surface très dentelée et donc emprisonnant beaucoup d’air, nous mesurons un diamètre théorique correspondant à une section classique ronde. Une autre approche est de mesurer le « diamètre racine carré moyen » (DRCM) bien connu des lainiers.


* Conférence de G. Tiberghien sur les fibres Fractales d’acier inoxydable


fibres fractales

Source : revue Chemical Fibers International, Mai 2005.



REMARQUE: Le concept des fibres de type FRACTALES d'acier inoxydables a été développé en 2004 par Mr Guillaume Tiberghien lorsqu'il était le directeur de l'activité fibres d'UGITECH.
Il a fait une publication dans la revue internationale CHEMICAL FIBERS INTERNATIONAL, suivie d'une conférence à 'IMMFC de DORNBIRN


La société "Kings métal" qui a repris en 2008 l'activité fibres d'UGITECH, nous a demandé de retirer cet article car il faisant référence à la marque SPRINOX (R) qu'ils on pu acquérir auprès d'UGITECH.

Néanmoins vous pouvez toujours nous questionner sur la thématique ou la problématique abordée, ou encore nous demander les référence de cet article.

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