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.
En bref — superalliages à l'atelier
Vc 25–50 m/min carbure submicron AlCrN sur Inconel 718 — arrosage HP ≥ 70 bar obligatoire. Machinabilité 10–20% selon nuance.
Piège principal : usure outil extrêmement rapide — l'écrouissage + la chaleur détruisent l'arête en minutes si Vc, fz ou arrosage ne sont pas strictement respectés. Surveiller VB toutes les 2–3 pièces. Voir diagnostic usure →
→Par où commencer ?
Superalliages S (Inconel, Waspaloy, Hastelloy). Matières les plus dures à usiner.
Ni (Inconel, Waspaloy), Co (Stellite) ou Fe-Ni (Incoloy) — les paramètres varient fortement.
Finition PCBN / céramique SiAlON en ébauche discontinue, carbure submicron AlCrN en continu.
Arrosage haute pression ≥ 70 bar obligatoire. Jamais de temps mort outil en contact — écrouissage instantané.
Inconel — nickel-chrome-molybdène
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 — résistance chimique
Hastelloy C276
Superalliage Ni-Mo-Cr-W — résistance chimique quasi universelle. Chimie agressive, offshore pétrolier.
Rm : 690–790 MPa
✈ Chimie corrosive, désulfuration, offshore
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 / Waspaloy — haute température
Waspaloy
Superalliage Ni-Co-Cr — parmi les plus difficiles. Turbines HPT, disques aéronautiques.
Rm : 1000–1280 MPa
✈ Disques turbine haute pression, aubes compresseur
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
Pièges courants
Mémo Atelier CNC — Paramètres de coupe par matière
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Calculer Vc, N, Vf pour superalliages base nickel
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