Comment souder l’acier inoxydable ASTM A743 CA6NM

Matériau ASTM A743 CA6NM

CA6NM ou E3N est un acier inoxydable martensitique de la série 400 portant le numéro UNS J91540 utilisé sous forme de moulage. Le CA6NM offre une bonne résistance à la corrosion et une résistance à la traction élevée, ce qui en fait un alliage idéal pour les pièces de turbines, les applications aérospatiales et les pièces de pompes-vannes. La qualité du matériau de forme forgée est F6NM avec le numéro UNS S41500. Le matériau est généralement fourni dans un état normalisé et revenu ou trempé et revenu, ce qui le rend adapté aux applications de pièces sous pression.

N° P, N° de groupe pour CA6NM

Le numéro P du CA6NM conformément à la section IX de l’ASME est P-6, groupe 4. Le numéro UNS pour le matériau CA6NM est J91540.

Spécifications matérielles

Le matériau CA6NM est fourni selon les spécifications ci-dessous :

Spécifications ASTM :  ASTM A352, A487, A743 et A757. Les normes ASTM A352 et A487 sont des matériaux de qualité sous pression et répertoriés dans la section IX de l’ASME.

Le matériau équivalent DIN pour CA6NM est DIN 1.4313 (G-X5CrNi13-4).

Propriétés chimiques et mécaniques du CA6NM

Les exigences chimiques pour le CA6NM sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

Élément d’alliagepoids en pourcentage
C0,06
Cr11,5 à 14,0
Mn1,0
Mo0,4 à 1,0
Ni3,5 à 4,5
P0,04
Si1
S0,03

La limite d’élasticité minimale du CA6NM est de 80 Ksi (550 MPa) et la résistance à la traction est de 110 Ksi (760 MPa) avec un allongement de 15 %. La dureté maximale autorisée pour le matériau de base est de 23 HRC ou 255 HB.

Électrode de soudage CA6NM

Stick Welding ou soudage SMAW du CA6NM à réaliser à l’aide d’une électrode de soudage de type E410NiMo-15/16 à température ambiante. Le soudage TIG ou MIG du CA6NM peut être réalisé avec du fil d’apport type ER410NiMo à température ambiante. Il est souvent souhaitable de souder des aciers inoxydables martensitiques avec des métaux d’apport correspondants ou presque correspondants afin de correspondre à la résistance du métal de base. Ces métaux soudés réagissent également au traitement thermique post-soudage d’une manière similaire au métal de base.

Préchauffer et postchauffer

Une température de préchauffage minimale de 50 °F (10 °C) doit être appliquée avant le soudage et doit être maintenue tout au long de l’opération de soudage. Pour la coulée lourde, préchauffez le métal de base dans la plage de 100 °C à 140 °C (210 à 280 °F). La température entre les passes doit être contrôlée à un maximum de 650 °F (345 °C) pendant le soudage. Étant un alliage martensitique, le CA6NM est durcissable à l’air et le contrôle du préchauffage et de la température entre les passes est très important.

CA66NM traitement thermique post-soudure

La température PWHT pour CA6NM après soudage doit être telle qu’indiquée dans le tableau ci-dessous, référencé à partir de l’ASTM A487. Traitement thermique initial à 1225 °F à 1275 °F, suivi d’un refroidissement à l’air à température ambiante et d’un deuxième traitement thermique à 1100 °F à 1150 °F et refroidissement à l’air à température ambiante.

Traitement thermique ASTM CA6NM

Pour le matériau de type CA6NM, un traitement thermique à double revenu est requis. Traitement thermique initial à 1225 °F à 1275 °F, suivi d’un refroidissement à l’air à température ambiante et d’un deuxième traitement thermique à 1100 °F à 1150 °F et refroidissement à l’air à température ambiante.

CA6NM contre 316 SS

Le CA6NM ou E3N est un acier inoxydable martensitique de la série 400 tandis que le 316 est un acier inoxydable austénitique. Le CA6NM est durcissable à l’air tandis que le 316L étant austénitique n’est pas durcissable à l’air. 316 offre une résistance élevée à la corrosion, y compris une résistance aux piqûres, tandis que la résistance à la corrosion CA6NM n’est pas très bonne par rapport à l’acier inoxydable de type 316.

Réparation de soudure CA6NM

  1. Pour effectuer des réparations sur des pièces moulées, utilisez une procédure de soudage qualifiée conformément à la section IX de l’ASME.
  2. Nettoyez la zone, éliminez complètement les défauts et vérifiez l’élimination des défauts à l’aide d’un test de ressuage.
  3. Effectuez la réparation de soudage à l’aide de l’électrode de soudage donnée dans cet article.
  4. Effectuez le contrôle par ressuage une fois la réparation terminée.