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- tableau des compositions chimiques: - tableau synthétique des propriétés des métaux: conductivité thermique et électrique, densité , point de fusion - Résistance à l'oxydation dans les environnements à très haute température, - Finesse et autres charactéristiques des fibres d'acier inoxydable: - Qu'en est il du concept de fibres métalliques fractales? |
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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type 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 |
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.
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!
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.
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.
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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