LA QUÊTE ACCÉLÉRÉE DE NOUVEAUX ALLIAGES UTILES La mise au point de nouveaux alliages s’est longtemps faite par tâtonnement, selon un processus empirique coûteux, inefficace et chronophage. Cela consistait à partir du savoir métallurgique pour formuler de nouvelles compositions d’alliages, puis pour déterminer quels procédés de formage et de traitement thermique leur appliquer dans l’espoir d’obtenir des propriétés surpassant celles des alliages établis. On procédait ensuite à la fonte et à la mise à l’essai d’une série d’éprouvettes afin d’optimiser ces propriétés. Il y a une vingtaine d’années, l’avène-
destiné aux structures de l’aérospatiale et
ment de l’ingénierie des matériaux par
à d’autres usages faisant habituellement
modélisation intégrée (ICME) a permis
appel à l’acier AISI 4340. Ses propriétés
de passer de l’expérimentation physique
mécaniques sont comparables à celle de
à la simulation sur modèle virtuel. C’est
ce dernier, mais il offre en plus l’avantage
cette méthode que la société QuesTek
de résister à la corrosion atmosphérique
Innovations a employée pour mettre au
sans nécessiter de cadmiage.
point plusieurs alliages au nickel offrant
Un autre produit de cette avancée
de meilleures propriétés.
technique est le Ferrium C64, qui peut
L’envol du Ferrium
remplacer les aciers pour engrenages
QuesTek a ainsi créé le Ferrium S53, un
haute performance tels que l’AISI 9310.
acier au nickel hautement résistant aux
Cet alliage ultrarésistant aux contraintes
contraintes et à la corrosion. C’était
offre aussi une ténacité élevée et une
le premier matériau issu de l’ICME à
excellente résistance à la fatigue et
répondre aux normes américaines AMS
à la chaleur. Il s’utilise dans divers
(Aerospace Material Specification) et
composants critiques des secteurs de
MMPDS (Metallic Materials Properties
l’aérospatiale, de l’automobile et de
Le Ferrium 64, un alliage au nickel alliant ultra-haute résistance et ténacité élevée, s’utilise notamment dans les engrenages de transmission.
l’énergie, par exemple pour les aérogires
Development and Standardisation) et à
et pour les engrenages de transmission
prendre son envol dans des composants
de voiture de course.
essentiels à la sécurité d’un train d’atterrissage, à savoir celui de l’avion à réaction
L’ICME accélère ainsi la mise au point
d’entraînement T-38 de l’US Air Force.
des alliages au nickel multiconstitués
Le Ferrium S53 est un acier ultrarésistant
destinés aux composants critiques.
Composition usuelle
UNS
C
Cr
Ni
Co
Mo
W
V
Si
Mn
Cu
Fe
Ferrium S53
S10500
0,21
10,0
5,5
14,0
2,0
1,0
0,30
-
-
-
restant
Ferrium C64
K92731
0,11
3,5
7,5
16,3
1,75
0,2
0,02
-
restant
4340
G43400
0,40
0,8
1,8
-
0,25
-
-
0,2
0,7
-
restant
9310
G93106
0,10
1,2
3,2
-
0,11
-
-
0,2
0,55
-
restant
NICKEL, VOL. 37, Nº 1. 2022 | 13
