Le processus de fusion de la fonte de précision en acier inoxydable constitue un facteur important influençant les performances de cette fonte. En effet, le procédé de fusion détermine directement la pureté de l’acier fondu, ce qui conditionne en définitive la qualité intrinsèque de la pièce moulée ainsi que sa composition chimique. L’élément essentiel du processus de fusion est d’abord la décarburation tout en préservant le chrome, puis l’élimination maximale des inclusions non métalliques présentes dans l’acier fondu ; la teneur en carbone étant étroitement liée aux propriétés mécaniques et fonctionnelles de l’acier. La présence de carbone entraîne, lors de la soudure ou du chauffage entre 510 et 788 °C environ, une appauvrissement en chrome au niveau des joints de grains de l’acier inoxydable, provoquant ainsi une corrosion intergranulaire.
Par conséquent, la résistance à la corrosion de l’acier inoxydable est fortement influencée par sa teneur en carbone. Les aciers inoxydables à faible teneur en carbone (≤0,08%C) et à ultra‑faible teneur en carbone (≤0,03%C) représentent la tendance actuelle du développement des aciers inoxydables modernes. Il s’agit d’un lingot d’acier fourni par les aciéries selon des compositions standard, que la fonderie refond ensuite au moyen d’un four à induction haute puissance. C’est un procédé simple et pratique pour produire des pièces moulées de précision en acier inoxydable.
Ce procédé convient particulièrement aux nombreux fabricants chinois de pièces moulées de précision en acier inoxydable, compte tenu de leur petite taille. Toutefois, en raison du caractère encore imparfait de la commercialisation des matières premières destinées à la fonderie dans notre pays, cette méthode n’a pas encore été largement adoptée ni développée à l’heure actuelle. Néanmoins, elle offre de belles perspectives de développement en Chine. Ce procédé permet de fabriquer des pièces issues des nuances 3041 et 316. Cependant, il n’est pas adapté à la fabrication d’aciers inoxydables contenant de l’azote ; il est préférable d’utiliser des pièces obtenues par d’autres méthodes.
On utilise comme matière première du fer pur industriel et des alliages de fer à faible teneur en carbone ; après avoir ajusté leurs proportions, on procède à une refusion et à un réglage de la composition dans un four à induction. Cette technique permet de réduire considérablement les pertes dues à l’oxydation du chrome lors du soufflage d’oxygène, tout en restant relativement simple. Toutefois, il s’agit uniquement d’un procédé de refusion, incapable d’éliminer les diverses inclusions présentes dans l’acier liquide, qu’elles proviennent des matières premières, des charges recyclées ou de phénomènes survenant durant la fusion elle-même. Par conséquent, la qualité initiale des charges doit être particulièrement élevée.
Dans certaines petites usines chinoises, cette méthode est principalement employée pour produire des pièces moulées de précision en acier inoxydable, et elle est surtout utilisée pour la fabrication de pièces moulées. Ce procédé peut convenir à diverses applications. Dans un four à arc électrique, grâce au soufflage d’oxygène et au raffinage par décarburation, il est possible d’éliminer la plupart des inclusions non métalliques présentes dans l’acier fondu, obtenant ainsi un acier inoxydable liquide relativement pur. Le procédé de soufflage d’oxygène repose sur une compétition oxydo‑réductrice entre le carbone et l’oxygène ; afin de limiter l’oxydation du chrome, on oxyde d’abord le carbone, tout en augmentant la température du soufflage à plus de 1650 °C.
À mesure que la teneur en carbone de l’acier fondu diminue, le problème de l’oxydation du chrome devient de plus en plus aigu. Ainsi, la forte perte de chrome due à l’oxydation et la difficulté à réduire la teneur en carbone de l’acier fondu à un niveau très bas constituent des défis propres à ce procédé. Celui-ci convient à la production d’aciers inoxydables dont la teneur en carbone avoisine 0,1%, mais il s’avère difficile de fabriquer des aciers inoxydables à très faible teneur en carbone, inférieure à 0,05%.
Les déchets d’acier inoxydable sont récupérés et refondus au moyen d’un four à induction. L’investissement nécessaire pour l’équipement de refusion des rebuts est modéré, le procédé de production est simple et le coût des matières premières relativement faible. Toutefois, la composition de l’acier liquide obtenu par cette méthode demeure problématique, et la qualité de cet acier reste moyenne. Les pièces moulées en acier inoxydable issues de cette technique présentent une teneur en carbone plus élevée, une densité accrue d’inclusions dans la microstructure, ainsi que des taches noires et des traces d’oxydation à la surface des pièces, avec une capacité de coulée limitée. La méthode de refusion des rebuts est couramment appliquée dans les petites fonderies chinoises.
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Que vous ayez besoin d’une solution d’outillage complexe ou d’un simple composant, notre équipe de la fonderie Lida Steel dispose de l’expertise et des ressources nécessaires pour répondre à vos besoins. Rejoignez-nous alors que nous explorons le monde de la fonderie de précision en acier inoxydable et ses contributions au quotidien.