Le Waspaloy (UNS N07001) est un superalliage Ni-Cr-Co-Mo parmi les plus difficiles à usiner (machinabilité ~10 %). Référence aéronautique Pratt & Whitney: disques turbine haute pression service jusqu'à 870 °C continu. Réservé ateliers spécialisés avec HP ≥ 70 bar et bridage rigide.
WASPALOY — RÉFÉRENCE PRATT & WHITNEY DISQUES TURBINE HPT
Superalliage base Nickel Ni-Cr-Co-Mo (Ni 55 % + Cr 19 % + Co 13 % + Mo 4,3 %) durci par précipitation γ' Ni₃(Al,Ti). Service jusqu'à 870 °C continu. Référence aéronautique Pratt & Whitney : disques turbine HPT, aubes compresseur, anneaux moteur.
| Propriété | Valeur | Note |
|---|---|---|
| Composition Ni | ~ 55 % | Base |
| Composition Cr | 18,0 - 21,0 % | Couche passive Cr₂O₃ |
| Composition Co | 12,0 - 15,0 % | Stabilité haute T° |
| Composition Mo | 3,5 - 5,0 % | Différence clé vs Nimonic 90 (sans Mo) |
| Composition Ti | 2,75 - 3,25 % | Précipitation γ' Ni₃(Ti,Al) |
| Composition Al | 1,2 - 1,6 % | Précipitation γ' |
| Mécanisme durcissement | γ/γ' (Ni₃(Al,Ti)) | Stable jusqu'à 870 °C service |
| Densité | 8,19 g/cm³ | — |
| Module Young | 210 GPa | Similaire acier |
| Rm | 1 000 - 1 280 MPa | Maintenue jusqu'à 870 °C |
| Rp 0,2 | 690 - 900 MPa | Re/Rm ≈ 0,75 |
| Allongement A5 | ≥ 15 % | — |
| Dureté Brinell | 260 - 350 HB | État solution + vieilli |
| Tenue température max | Jusqu'à 870 °C continu | Disques turbine HPT |
| Conductivité thermique | ~ 11 W/m·K | Très faible |
| Machinabilité relative | ~10 % (vs XC42 = 100 %) | Parmi les plus difficiles aéro |
| Opération | Vc (m/min) | f / fz | ap | Note |
|---|---|---|---|---|
| Tournage ébauche | 20 - 30 | 0,15 - 0,25 mm/tr | 1,5 - 3 mm | Carbure K10/K20 non revêtu — HP ≥ 70 bar |
| Tournage demi-finition | 25 - 35 | 0,10 - 0,20 mm/tr | 0,5 - 1,5 mm | Géométrie positive — plaquette neuve par passe |
| Tournage finition | 25 - 40 | 0,06 - 0,12 mm/tr | 0,15 - 0,5 mm | Ra 1,6-3,2 µm — couper sous couche écrouie |
| Tournage céramique ébauche | 200 - 350 | 0,10 - 0,20 mm/tr | 0,5 - 2 mm | SiC whisker / CBN mixte — sec ou air |
| Fraisage trochoïdal | 20 - 35 | 0,03 - 0,06 mm/dt | ap ≤ 2× D · ae 3-8 % D | Fraise carbure K hélix 45° — HP interne |
| Fraisage ébauche pleine matière | 15 - 25 | 0,02 - 0,05 mm/dt | ap ≤ 0,2× D · ae 20-40 % D | Risque vibrations — fraise courte rigide |
| Fraisage finition | 25 - 40 | 0,01 - 0,03 mm/dt | ap 0,3-0,8× D · ae 3-8 % D | Plaquette neuve — Ra 1,6 µm |
| Perçage | 10 - 20 | 0,04 - 0,08 mm/tr | — | Foret carbure canaux internes — HP ≥ 50 bar — G83 |
| Pièce | Anneau de retenue Waspaloy — gorge intérieure Ø120 × 4 mm |
| Matière état | Waspaloy vieilli — 35 HRC — Rm 1 275 MPa |
| Opération | Tournage gorge intérieure finition — Vc très réduite, HP impératif |
| Insert | Carbure S10 TiAlN/AlCrN — arête vive — VCMT 11 — Rε 0,4 mm |
| Vc retenue | 25 m/min |
| Calcul N | N = 1 000 × 25 / (π × 120) ≈ 66 tr/min |
| fn / Vf | fn = 0,08 mm/tr → Vf = 5,3 mm/min |
| ap / arrosage | ap = 0,3 mm — HP 100 bar — jet directement zone coupe |
| Résultat | Ra 1,6 µm — cote gorge ±0,02 mm — changement insert toutes les 3 pièces |
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