Usinage des superalliages
Les superalliages à base nickel (Inconel, Waspaloy, Hastelloy) sont les matières les plus difficiles à usiner. Écrouissage extrême, faible conductivité thermique et affinité chimique outil–matière exigent des procédés très spécifiques.
Matières ISO S :Machinabilité 10–20% par rapport à l'acier XC42. Prévoir une durée de vie outil réduite de 5 à 10× par rapport à l'acier. Toujours consulter les données fabricant outil avant de lancer.
Waspaloy
Superalliage Ni-Co-Cr — parmi les plus difficiles. Turbines HPT, disques aéronautiques.
Rm : 1000–1280 MPa
✈ Disques turbine haute pression, aubes compresseur
Hastelloy C276
Superalliage Ni-Mo-Cr-W — résistance chimique quasi universelle. Chimie agressive, offshore pétrolier.
Rm : 690–790 MPa
✈ Chimie corrosive, désulfuration, offshore
Inconel 718
Superalliage Ni-Cr-Mo — haute résistance à chaud, écrouissage extrême, collage outil.
Rm : 1380 MPa
✈ Disques turbine, aubes, pièces moteur aerospace
Inconel 625
Superalliage Ni-Cr-Mo-Nb — bonne soudabilité, résistance corrosion. Légèrement plus usinable que le 718.
Rm : 965 MPa
✈ Offshore, chimique, nuclear
Hastelloy X
Superalliage Ni-Cr-Mo-Fe — résistance oxydation 1200°C, chambres de combustion.
Rm : 790–860 MPa
✈ Chambres de combustion, brûleurs, boucliers thermiques
Nimonic 90
Superalliage Ni-Cr-Co durci γ' — haute résistance jusqu'à 920°C, aubes de turbine.
Rm : 1100–1300 MPa
✈ Aubes turbine, disques, composants moteur
Paramètres de référence — Inconel 718
| Opération | Vc (m/min) | f ou fz | Outil |
|---|---|---|---|
| Tournage ébauche | 25–45 | 0.1–0.2 mm/tr | Carbure AlCrN ou céramique SiAlON |
| Tournage finition | 35–50 | 0.06–0.12 mm/tr | Carbure submicron, r = 0.4 mm |
| Fraisage (trochoïdal) | 30–50 | 0.02–0.05 mm/dt | Carbure 3T AlCrN, ae = 5–8% D |
| Perçage | 15–30 | 0.04–0.08 mm/tr | Foret carbure submicron, arrosage HP |
Arrosage ≥70 bar obligatoire. Durée de vie outil à surveiller en permanence.
Règles impératives
Vitesses très faibles
Vc = 25–50 m/min même avec carbure fin grain. La chaleur générée est la cause principale d'usure prématurée.
Arrosage haute pression
≥70 bar directement sur l'arête. L'Inconel conduit encore moins la chaleur que le titane.
Outils céramiques pour ébauche
Plaquettes céramique SiAlON permettent Vc 200–400 m/min en ébauche discontinue — mais chocs thermiques interdits.
Plaquettes PVD fine grain
Pour la finition : carbure submicron AlCrN, arête très vive, petit rayon de bec (r = 0.4 mm).
Pas de temps morts sur pièce
Écrouissage intense : toujours maintenir l'avance. Un arrêt outil en contact durcit la surface pour la passe suivante.