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Inconel 625

Superalliage à base de nickel à haute résistance et excellente résistance à la corrosion, offrant une très bonne tenue à la fatigue thermique et au piqûrage. Utilisé dans les environnements marins, nucléaires et aéronautiques.

Introduction à l’Inconel 625

L’Inconel 625 est un superalliage à base de nickel, renforcé par solution solide, reconnu pour son excellente résistance à la corrosion par piqûres, à la corrosion caverneuse, à la fissuration par corrosion sous contrainte, ainsi qu’à l’oxydation à haute température. Grâce à sa résistance mécanique et à sa tenue à la corrosion dans un large éventail d’environnements extrêmes — de l’eau de mer aux procédés chimiques acides — l’alliage offre des performances fiables des températures cryogéniques jusqu’à 980°C (1800°F).

Les performances exceptionnelles de l’alliage proviennent d’une chimie soigneusement équilibrée : nickel (58% min.), chrome (20–23%), molybdène (8–10%) et niobium (3,15–4,15%). L’Inconel 625 est un matériau de référence dans les secteurs de l’aéronautique, du maritime, de l’industrie chimique et du nucléaire, grâce à sa capacité unique à combiner résistance mécanique, résistance à la corrosion et stabilité à la fatigue thermique.

Voir la fiche technique PDF CNC-Inconel 625 Alliage à base de nickel

Propriétés chimiques, physiques et mécaniques de l’Inconel 625

L’Inconel 625 (UNS N06625 / W.Nr. 2.4856) est conforme à des spécifications telles que ASTM B443, B446 et B564 et est largement utilisé dans des environnements industriels corrosifs et à haute résistance.

Composition chimique (ASTM B446)

Élément	Plage de composition (en % massique)	Rôle clé
Nickel (Ni)	58,0 min.	Métal de base ; résistance à la corrosion et stabilité thermique.
Chrome (Cr)	20,0–23,0	Améliore la résistance à l’oxydation et à la corrosion.
Molybdène (Mo)	8,0–10,0	Augmente la résistance à la piqûration et la résistance mécanique.
Niobium (Nb + Ta)	3,15–4,15	Renforce la résistance au fluage et à la fatigue.
Fer (Fe)	≤5,0	Élément d’équilibrage.
Cobalt (Co)	≤1,0	Élément résiduel.
Carbone (C)	≤0,10	Teneur contrôlée pour éviter la précipitation de carbures.
Manganèse (Mn)	≤0,50	Améliore l’aptitude au travail à chaud.
Silicium (Si)	≤0,50	Renforce la résistance à l’oxydation.
Soufre (S)	≤0,015	Réduit le risque de fissuration.

Propriétés physiques

Propriété	Valeur (typique)	Norme/condition d’essai
Densité	8,44 g/cm³	ASTM B311
Plage de fusion	1290–1350°C	ASTM E1268 (DTA)
Conductivité thermique	9,8 W/m·K à 100°C	ASTM E1225
Résistivité électrique	1,30 µΩ·m à 20°C	ASTM B193
Dilatation thermique	12,8 µm/m·°C (20–1000°C)	ASTM E228
Capacité calorifique massique	427 J/kg·K à 20°C	ASTM E1269
Module d’élasticité	207 GPa à 20°C	ASTM E111

Propriétés mécaniques (état recuit – ASTM B446)

Propriété	Valeur	Norme d’essai
Résistance à la traction	827–960 MPa	ASTM E8/E8M
Limite d’élasticité (0,2%)	414–517 MPa	ASTM E8/E8M
Allongement	≥30% (longueur utile 50 mm)	ASTM E8/E8M
Dureté	200–240 HB	ASTM E10

Caractéristiques clés de l’Inconel 625

Maintien d’une haute résistance : conserve une résistance à la traction supérieure à 600 MPa à 800°C et une bonne résistance au fluage jusqu’à 980°C, surpassant la plupart des aciers inoxydables et des alliages Incoloy sous charge thermique.
Résistance à la corrosion polyvalente : résiste à la piqûration chlorurée (CPT > 85°C dans 6% FeCl₃), à l’attaque de l’acide sulfurique et à la corrosion en eau de mer (vitesse de corrosion < 0,025 mm/an selon les essais ASTM G31).
Résistance à l’oxydation : formation d’une couche d’oxyde stable jusqu’à 1000°C à l’air et dans des environnements de turbines à gaz marines, démontrée par oxydation cyclique selon ASTM G54.
Soudabilité et fabricabilité : ne nécessite pas de traitement thermique après soudage, permettant l’utilisation dans des récipients sous pression fabriqués et des assemblages complexes.

Défis et solutions d’usinage CNC pour l’Inconel 625

Défis d’usinage

Écrouissage

Indice d’écrouissage élevé (~0,45) entraînant la formation d’une couche superficielle durcie pendant l’usinage.
Augmente les efforts de coupe et l’usure outil si ce phénomène n’est pas correctement maîtrisé.

Faible conductivité thermique

La faible dissipation de chaleur entraîne des températures localisées à la pointe de l’outil dépassant 900°C, provoquant fatigue thermique et usure en cratère.

Ténacité et ductilité

Génère des copeaux longs et continus à forte résistance au cisaillement, entraînant un mauvais contrôle des copeaux et un risque de grippage de surface.

Stratégies d’usinage optimisées

Sélection d’outils

Paramètre	Recommandation	Justification
Matériau d’outil	Carbure avec revêtement AlTiN ou TiAlN	Résiste à la chaleur élevée et à l’abrasion
Revêtement	Épaisseur 2–5 µm, appliqué par PVD	Réduit l’usure et la fissuration thermique
Géométrie	Angle de coupe positif (10°), arête vive, flanc rodé	Minimise la déformation et améliore l’état de surface

Paramètres de coupe (ISO 3685)

Opération	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Profondeur de coupe (mm)	Pression d’arrosage (bar)
Ébauche	20–30	0,20–0,30	2,0–3,0	80–120
Finition	40–55	0,05–0,10	0,5–1,0	100–150

Traitements de surface pour les pièces Inconel 625 usinées

Passivation (ASTM A967)

Élimine les particules de fer libre après usinage et améliore la résistance à la piqûration en milieux marins ou acides.
Immersion dans de l’acide nitrique (20–50%) ou une solution d’acide citrique à 40–60°C pendant 30–60 minutes.

Polissage électrochimique

Réduit la rugosité de surface (de Ra 1,6 µm à Ra 0,3 µm), essentiel pour les applications sensibles à la fatigue et les exigences « salle blanche ».

Revêtement PVD

Ajoute une couche TiN ou AlCrN pour les pièces critiques à l’usure, telles que les bagues de turbine ou des composants de vannes fonctionnant à 600–800°C.

Grenaillage (Shot Peening)

Augmente les contraintes résiduelles de compression en surface et la durée de vie en fatigue, notamment en environnement de contraintes dynamiques comme la propulsion marine.

Applications industrielles des composants en Inconel 625

Offshore et ingénierie marine

Connecteurs sous-marins, risers (conduites montantes) et arbres de pompe.
Résistant au bio-encrassement, à la corrosion et aux chargements cycliques en eau de mer.

Aéronautique et turbomachines

Composants d’échappement de moteurs d’avion, écrans thermiques et soufflets.
Performant sous chauffage cyclique et contraintes d’oxydation.

Nucléaire et production d’énergie

Fixations de cœur de réacteur, soufflets de lignes vapeur et tubes d’échangeurs de chaleur.
Fiable sous rayonnement et écoulement de fluide caloporteur corrosif.