Deux nouvelles nuances de tournage pour les superalliages réfractaires

Le carburier a lancé cette année deux nouvelles nuances de tournage spécifiquement conçues pour l’usinage des superalliages réfractaires. La nuance de tournage S205 pour la finition et la semi-finition et la nuance céramique CC6165 pour les applications d’ébauche à semi-finition sont destinées à l’usinage de surfaces difficiles dans les superalliages réfractaires.

Les superalliages réfractaires sont utilisés pour la fabrication de pièces de moteurs d’avions soumises à des contraintes extrêmement importantes. Ces matières ont une grande résistance à température élevée. La nécessité de réduire les émissions et d’améliorer l’efficacité et le rendement des turbines fait des superalliages réfractaires des matériaux de prédilection dans les secteurs du transport et de l’énergie. 

Les superalliages réfractaires ont une grande résistance à des températures élevées pouvant atteindre 1000 °C, aussi les contraintes sur la matière lors de l’usinage sont, elles, très importantes. Les superalliages réfractaires à base de nickel, de fer et de cobalt conservent leurs propriétés à haute température, presque jusqu’à leur point de fusion, et présentent donc une mauvaise usinabilité.

Les nouvelles nuances de Sandvik ­Coromant sont optimisées par rapport à ces difficultés. Celles-ci ont été développées pour les applications de semi-finition et finition de pièces de moteurs d’avions. La nuance S205 est dotée d’un revêtement créé par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) qui lui permet de supporter les vitesses de coupe élevée dans les applications de semi-finition et de finition.

Ce revêtement de technologie Inveio de seconde génération améliore la résistance à l’usure et la durée de vie des plaquettes, et un post-traitement spécifique renforce leur résistance mécanique. Les cristaux serrés et orientés dans la même direction des revêtements Inveio forment un bouclier résistant au niveau de la zone de coupe des plaquettes afin de renforcer la résistance à chaud ainsi que la résistance à l’usure en cratère et en dépouille.

Des vitesses de coupe de 30 à 50 % plus élevées

La nuance S205 permet d’appliquer des vitesses de coupe de 30 à 50 % plus élevées que les autres nuances disponibles sur le marché pour le tournage des superalliages réfractaires sans compromettre la durée de vie, ce qui en fait un outil idéal pour l’usinage de pièces de moteurs d’avions, par exemple des disques, des couronnes et des arbres de turbines, faites dans des matières vieillies et pré-usinées à base de nickel. 

Quant à la nuance de tournage CC6165, celle-ci offre également une résistance à l’usure supérieure. Il s’agit d’une céramique SiAION, un matériau de coupe spécialisé pour les matières réfractaires offrant une grande résistance à température élevée, conçu pour l’ébauche et la semi-finition des superalliages réfractaires ainsi que pour les applications
générales de tournage et de profilage. 

Les pièces habituellement usinées avec la nuance CC6165 sont, comme pour la nuance S205, des disques et carters de turbines, des couronnes et des vannes. Par rapport à la nuance plus ancienne de Sandvik Coromant CC6160, la nuance de tournage CC6165 offre une plus grande ténacité d’arête qui lui permet d’usiner avec plus de sécurité les surfaces tenaces des superalliages réfractaires. Elle autorise des débits copeaux plus élevés, ce qui se traduit par une amélioration de la productivité et une réduction du coût à la pièce. 

« La nuance CC6160 est le premier choix pour l’ébauche et la semi-finition dans des conditions stables des superalliages réfractaires pré-usinés, et la nouvelle nuance CC6165 est faite pour les applications plus difficiles, explique Rolf Olofsson, responsable produits chez Sandvik Coromant. Les nuances CC6165 et S205 ont été développées pour surmonter les difficultés de l’usinage des superalliages réfractaires et elles permettent d’obtenir d’excellents résultats avec ces matières. L’analyse a montré un gain de durée de vie de 210 % avec la nuance S205 dans un essai de tournage sur une barre en Inconel vieilli par rapport à un outil concurrent. » 

EQUIP PROD • N°131 Octobre 2021