Propriétés des matériaux MIM
Les diverses propriétés des matériaux MIM
Le métal MIM nécessite une modification chimique pour résister au procédé complexe de moulage par injection. Différents matériaux étant disponibles pour le moulage par injection, nous les avons classés selon les domaines fonctionnels suivants :
Alliages ferreux : acier, acier inoxydable, acier à outils, acier faiblement allié, alliage fer-nickel, alliages ferreux spéciaux comme l'Invar et le Kovar.
Alliages de tungstène : alliages lourds de tungstène et tungstène-cuivre
Matériaux durs : carbures cémentés (WC-Co) et cermet (Fe-TiC)
Matériaux spéciaux : métaux précieux, alliages de titane, cobalt-chrome, nickel, superalliages à base de nickel, molybdène, molybdène-cuivre et composites particulaires
Nous sommes spécialisés dans les aciers inoxydables, les aciers faiblement alliés et les alliages spéciaux pour le MIM. De plus, nous pouvons fournir des matériaux spéciaux ou sur mesure répondant aux exigences de performance pour la production de vos pièces MIM de précision.
Acier inoxydable
Le procédé de moulage par injection de métal (MIM) permet d'obtenir une densité élevée et d'améliorer la résistance, la ductilité et la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable. Tous ces matériaux sont fabriqués à partir d'aciers inoxydables préalliés ou de mélanges élémentaires, avec différentes nuances de durcissement austénitique, ferritique, martensitique et par précipitation.
L'acier inoxydable 316L (UNS n° S31603) est largement utilisé en raison de sa résistance élevée au fluage, de son excellente aptitude au formage et de sa résistance élevée à la corrosion et aux piqûres. Ce métal présente également d'excellentes propriétés d'allongement et de ductilité, et est amagnétique. Il est utilisé dans les secteurs de l'électronique, de la marine et de la médecine. L'acier inoxydable MIM 316L est sans danger pour le stockage des aliments et de l'eau grâce à sa haute résistance mécanique et à sa résistance à la corrosion. Ces propriétés lui permettent de résister aux risques de dégradation et de corrosion chronique au contact des acides. Sa faible teneur en carbone et sa forte consistance d'alliage garantissent au MIM 316L une excellente compatibilité avec les applications alimentaires. Le ZCMIM est largement utilisé dans les boîtiers de montre, les composants électroniques et les bracelets de montre en acier inoxydable 316L, garantissant ainsi un excellent aspect de surface et une résistance à la corrosion optimale.
Composition de l'acier inoxydable 316L
| Acier inoxydable 316L | Fer | Nickel | Molybdène | Silicium | Carbone | Chrome | Phosphore | Manganèse | Azote | Soufre |
| Pourcentage en poids | BaL. | 10.00-14.00 | 2.00-3.00 | 0.75 | 0.03 | 16.00-18.00 | 0.045 | 2.00 | 0.10 | 0.03 |
Acier inoxydable 316L Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Résistance aux chocs | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Acier inoxydable 316L | ≥ 7,85 g/cm³ | ≥ 450 Mpa | ≥ 140 Mpa | 190J | 100-150 HV10 | ≥40% |
L'acier inoxydable 304 (UNS n° S30400) présente des propriétés mécaniques similaires à celles du 316L, mais sa résistance à la corrosion est inférieure. De plus, son prix est inférieur à celui du 316L.
Composition de l'acier inoxydable 304
| Acier inoxydable 304 | Fer | Nickel | Silicium | Carbone | Chrome | Phosphore | Manganèse | Azote | Soufre |
| Pourcentage en poids | BaL. | 8.00-11.00 | 1.00 | 0.08 | 18.00-20.00 | 0.035 | 2.00 | 0.10 | 0.03 |
Propriétés mécaniques de l'acier inoxydable 304
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Acier inoxydable 304 | ≥ 7,75 g/cm³ | ≥ 480 Mpa | ≥ 160 Mpa | 100-150 HV10 | ≥40% |
L'acier inoxydable 420 (UNS n° S42000) allie résistance mécanique, dureté et résistance à l'usure élevées à une résistance modérée à la corrosion. Cet acier inoxydable martensitique est magnétique et présente une faible déformation après traitement thermique sous vide. Il est particulièrement utilisé dans les secteurs de l'automobile, de l'aéronautique, de la coutellerie et de l'outillage.
Composition de l'acier inoxydable 420
| Acier inoxydable 420 | Fer | Silicium | Carbone | Chrome | Phosphore | Manganèse | Soufre |
| Pourcentage en poids | BaL. | 1.00 | 0.15 | 12.00-14.00 | 0.040 | 1.00 | 0.030 |
Propriétés mécaniques de l'acier inoxydable 420
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Acier inoxydable 420 | ≥ 7,55 g/cm³ | ≥ 750 Mpa | ≥ 600 Mpa | 82J | 30-39 HRC | ≥1% |
L'acier inoxydable 440C (UNS n° S44004) est un alliage martensitique offrant une excellente résistance mécanique, une dureté et une résistance à l'usure élevées. Il est utilisé pour répondre aux exigences élevées de résistance mécanique, de dureté et de résistance à l'usure, notamment dans l'automobile, les outils manuels et les équipements sportifs.
Composition de l'acier inoxydable 440C
| Acier inoxydable 440C | Fer | Silicium | Carbone | Chrome | Manganèse | Molybdène |
| Pourcentage en poids | BaL. | 1.00 | 0.95-1.2 | 16.00-18.00 | 1.00 | 0.75 |
Acier inoxydable 440C Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Acier inoxydable 440C | ≥ 7,50 g/cm³ | ≥ 700 Mpa | ≥ 600 Mpa | 115J | 30-39 HRC | ≥1% |
L'acier inoxydable 17-4 PH (UNS n° S17400) est un alliage durci par précipitation. Il offre un bon équilibre entre résistance à la corrosion et robustesse. Sa dureté peut varier selon la température de traitement thermique.
Composition de l'acier inoxydable 17-4PH
| Acier inoxydable 17-4 PH | Fer | Nickel | Silicium | Carbone | Chrome | Niobium | Manganèse | Cuivre | Soufre |
| Pourcentage en poids | BaL. | 3.00-5.00 | 1.00 | 0.07 | 15.50-17.50 | 0.15-0.45 | 1.00 | 3.00-5.00 | 0.03 |
Grâce à sa faible teneur en carbone, l'acier inoxydable 17-4PH offre une meilleure résistance à la corrosion que les aciers inoxydables de la série 400. La modification de la température lors du traitement thermique permet d'obtenir une large gamme de duretés et de propriétés, ce qui favorise son utilisation dans les secteurs aéronautique, dentaire, médical et chirurgical.
Acier inoxydable 17-4PH Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Acier inoxydable 17-4 PH (fritté) | ≥ 7,65 g/cm³ | ≥ 950 Mpa | 730 Mpa | 140J | 25~30 HRC | ≥3% |
Propriétés mécaniques de l'acier inoxydable 17-4PH (H900)
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| acier inoxydable 17-4 PH H900 | 7,7 g/cm³ | 1206 Mpa | 1089 Mpa | 140J | 40 HRC | 9% |
Acier inoxydable 17-4PH Propriétés mécaniques(H1100)
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Acier inoxydable 17-4 PH H1100 | 7,7 g/cm³ | 1000 MPa | 910 Mpa | 140J | 34 HRC | 12% |
PANACEA est également connu sous le nom de X15 CrMnMoM17-11-3, c'est un acier inoxydable non magnétique et sans nickel, largement appliqué dans l'industrie de l'électronique grand public.
Composition de PANACÉE
| PANACÉE | Fer | Nickel | Molybdène | Manganèse | Carbone | Chrome | Azote | Soufre | Phosphore |
| Pourcentage en poids | Bla. | 0.0-0.1 | 3.0-3.5 | 10.0-12.0 | 0.0-0.2 | 16.5-17.5 | 0.75-0.90 | 0.00-0.03 | 0.00-0.045 |
PANACEA Mécanique Ppropriétés
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté (après frittage) | Dureté (traitée thermiquement) | Allongement (% en 25,4 mm) |
| PANACÉE | ≥ 7,50 g/cm³ | ≥1090Mpa | ≥ 690 Mpa | 300HV10 | 270HV10 | ≥35% |
Fe-based alloy is also called as Iron Nickel Alloy, which is generally used for structural applications, in reason of high hardness and strength in property.
Le MIM 4605 présente une résistance exceptionnelle et une bonne ductilité grâce au processus MIM. Il est largement utilisé dans l'industrie automobile, les produits de consommation et les outils à main.
Composition du MIM-4605
| MIM-4605 | Fer | Silicium | Carbone | Nickel | Molybdène |
| Pourcentage en poids | BaL. | 1.00 | 0.40-0.60 | 1.50-2.50 | 0.20-0.50 |
Propriétés mécaniques du MIM-4605
Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| MIM-4605 | ≥ 7,50 g/cm³ | ≥ 600 Mpa | ≥ 400 Mpa | 70J | ≥90 HV10 | ≥5% |
Cet alliage peut être traité thermiquement par trempe et revenu afin d'obtenir diverses propriétés de résistance mécanique et de résistance à l'usure. Nous pouvons généralement produire des types spéciaux de faible et de forte dureté, comme suit :
Propriétés mécaniques de faible dureté du MIM-4605
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| MIM-4605 | ≥ 7,5 g/cm³ | 1151 Mpa | 1034 Mpa | 38J | 36 HRC | ≥3% |
Propriétés mécaniques de dureté élevée du MIM-4605
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| MIM-4605 | ≥ 7,5 g/cm³ | 1655 Mpa | 1480 Mpa | 55J | 48 HRC | ≥2% |
Cet acier au nickel convient aux composants mécaniques et structurels, offrant une résistance et une finition supérieures. Le traitement thermique est un post-traitement courant pour accroître à la fois la résistance et la dureté.
Composition de Fe02Ni
| MIM Fe02Ni | Fer | Carbone | Nickel | Soufre | Phosphore |
| Pourcentage en poids | BaL. | 0.40-0.60 | 1.50-2.50 | 0.00-0.03 | 0.00-0.035 |
Propriétés mécaniques du Fe02Ni
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| MIM Fe02Ni | ≥ 7,55 g/cm³ | ≥ 260 Mpa | ≥ 150 Mpa | ≥90 HV10 | ≥3% |
Le Fe04Ni convient aux composants offrant une résistance et une finition supérieures. Le traitement thermique est un procédé secondaire courant pour accroître à la fois la résistance et la dureté.
Composition de Fe04Ni
| Fe04Ni | Fer | Carbone | Nickel | Soufre | Phosphore |
| Pourcentage en poids | BaL. | 0.40-0.60 | 3.00-5.00 | 0.00-0.03 | 0.00-0.035 |
Propriétés mécaniques du Fe04Ni
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Fe04Ni | ≥ 7,60 g/cm³ | ≥ 630 Mpa | ≥ 380 Mpa | ≥90 HV10 | ≥3% |
Le Fe08Ni présente une teneur en nickel plus élevée que le Fe04Ni, ce qui lui confère une limite d'élasticité supérieure à celle du Fe02Ni et du Fe04Ni. Cet acier au nickel convient aux composants mécaniques et structurels, offrant une résistance et une finition supérieures.
Composition de Fe08Ni
| MIM Fe08Ni | Fer | Carbone | Nickel | Soufre | Phosphore |
| Pourcentage en poids | BaL. | 0.40-0.60 | 7.0-9.0 | 0.00-0.03 | 0.00-0.035 |
Propriétés mécaniques du Fe08Ni
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| MIM Fe08Ni | ≥ 7,65 g/cm³ | 630 Mpa | ≥ 400 Mpa | ≥90 HV10 | 3% |
Le MIM Fe03Si présente de faibles pertes dans le noyau et une résistance électrique élevée dans les applications CA et CC, telles que les solénoïdes, les induits et les relais. Il est particulièrement adapté au formage de formes nettes par la méthode MIM.
Fe03Si Composition
| Fe03Si | Fer | Silicium | Carbone | Conforme RoHS |
| Pourcentage en poids | BaL. | 2.5-3.5 | 0.05 | Oui |
Fe3%Si Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Fe03Si | ≥ 7,55 g/cm³ | 227 Mpa | 151 Mpa | 100-180HV10 | 24% |
Le MIM Fe50%Ni possède des propriétés magnétiques caractéristiques de perméabilité élevée et de faible champ coercitif, il est largement utilisé pour les applications de blindage magnétique, telles que les moteurs, les commutateurs et les relais.
Composition de Fe50Ni
| Fe50Ni | Fer | Nickel | Silicium | Carbone | Conforme RoHS |
| Pourcentage en poids | Bal. | 49.00-51.00 | 1.00 | 0.01 | Oui |
Fe50Ni Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) | Perméabilité | Intensité de magnétisation |
| Fe50Ni | ≥ 7,85 g/cm³ | 468 Mpa | 165 Mpa | 110-160 HV10 | 30% | μmax = 28000 | Js(4Ka/m)=1,36T |
Le MIM Fe50Co possède d'excellentes propriétés magnétiques de perméabilité élevée et de faible champ coercitif, il est largement utilisé pour les applications de blindage magnétique, telles que les moteurs, les commutateurs et les relais.
Composition du Fe50Co
| Fe50Co | Fer | Chrome | Cobalt | Manganèse | Silicium | Carbone |
| Pourcentage en poids | Bal. | 0.0-0.2 | 49-51 | 0.0-0.3 | 0.0-0.3 | 0.04 |
Fe50Co Propriétés
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) | Perméabilité | Intensité de magnétisation |
| Fe50Co | ≥ 7,95 g/cm³ | ≥ 300 Mpa | ≥ 180 Mpa | 80HRB | 1% | μmax = 5200 | Js(4Ka/m)=2,0T |
Alliage MIM spécifique
Ces matériaux MIM sont fabriqués à partir de poudre d'alliage ou de mélange de fer et d'autres éléments tels que le nickel, le chrome, le cobalt et le silicium. Ces alliages comprennent des matériaux magnétiques doux, facilement magnétisables et démagnétisables.
L'alliage de cuivre est couramment utilisé pour son excellente conductivité thermique et électrique. Les pièces en cuivre fritté peuvent être traitées comme des pièces en cuivre forgé lors des processus d'usinage, de placage, de brasage, de sertissage et de sertissage. L'alliage de cuivre trouve de nombreuses applications dans la miniaturisation, la conception sophistiquée et les exigences de conductivité thermique et électrique, notamment dans les dissipateurs thermiques, les piles à combustible, les capteurs et les puces de processeurs informatiques.
alliage de cuivre Propriétés
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) | Conductivité thermique |
| alliage de cuivre | ≥ 8,5 g/cm³ | ≥ 180 Mpa | 60 Mpa | 35~45 HRB (recuit) | 30% | 330 W/(mK) |
alliage de titane
Le Ti-6Al-4V (UNS R56400) est le titane le plus utilisé dans le ZCMIM. Il présente une excellente résistance à la corrosion, un excellent rapport résistance/poids et une bonne résistance à la fatigue. Il est généralement utilisé pour les implants et prothèses médicaux.
Composition du Ti-6Al-4V
| Ti-6Al-4V | Titane | Aluminium | Vanadium | Fer | Carbone |
| Pourcentage en poids | Équilibre | 5.5-6.75 | 3.50-4.50 | 0.30 | 0.08 |
Ti-6Al-4V Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| Ti-6Al-4V | 4,5 g/cm³ | 950 Mpa | 920 Mpa | 36 HRC | 18% |
Alliage de nickel
L'alliage de nickel est largement utilisé pour les applications nécessitant une conductivité électrique et une résistance à la corrosion.
Alliage de nickel Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Marco |
| alliage de nickel | 8,6 g/cm³ | 53 HRC |
ASTM F15
L'ASTM F15 (UNS 39121337), également connu sous le nom de Kovar, est un alliage à dilatation contrôlée utilisé pour les joints verre et céramique sur métal à haute intégrité. Il assure l'étanchéité des fibres optiques électroniques et des boîtiers électroniques, tels que les répartiteurs, les boîtiers doubles en ligne et les systèmes mécaniques microélectroniques. Le Kavor est composé de nickel, de cobalt et de fer. Cet alliage est conçu pour répondre aux exigences technologiques des secteurs de l'informatique, des micro-ondes, des semi-conducteurs et de l'espace.
ASTM F15 Composition
| ASTM F15 | Fer | Nickel | Molybdène | Silicium | Carbone | Chrome | Cobalt |
| Pourcentage en poids | BaL. | 29 | 0.2 | 0.2 | 0.04 | 0.2 | 17 |
| ASTM F15 | Cuivre | Niobium | Magnésium | Titane | Zirconium | Aluminium | Conforme RoHS |
| Pourcentage en poids | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | Oui |
ASTM F15 Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| ASTM F15 | 7,7 g/cm³ | 450 Mpa | 305 Mpa | 65 HRB | 25% |
L'ASTM F75 (UNS R30075) est un alliage cobalt-chrome amagnétique. Cet alliage est largement utilisé dans le secteur médical grâce à ses excellentes propriétés de biocompatibilité, de résistance à la corrosion, de haute résistance, d'amagnétisme et de résistance à l'usure. Les alliages CoCr sont largement utilisés en orthopédie, dans la production de poudres et en dentisterie.
ASTM F75 Composition
| ASTM F75 | Fer | Nickel | Molybdène | Silicium | Carbone | Chrome | Cobalt | Conforme RoHS |
| Pourcentage en poids | 0.75 | 1.0 | 5.00-7.00 | 1.00 | 0.15 | 26-30 | BaL. | Oui |
ASTM F75 Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| ASTM F75 | 8,3 g/cm³ | 992 Mpa | 551 Mpa | 177J | 25 HRC | 30% |
ASTM F1537
La norme ASTM F1537 (UNS R31537) a une composition similaire à celle de la norme ASTM F75, qui est également largement utilisée dans l'industrie médicale avec une résistance à l'usure, une biocompatibilité, une résistance à la corrosion et des propriétés non magnétiques.
ASTM F1537 Composition
| ASTM F1537 | Fer | Nickel | Molybdène | Silicium | Carbone | Chrome | Cobalt | Niobium | Conforme RoHS |
| Pourcentage en poids | 0.75 | 0.25 | 5.00-7.00 | 1.00 | 0.10-0.35 | 26-30 | BaL. | 1.00 | Oui |
ASTM F1537 Propriétés mécaniques
| Matériel | Densité | Résistance à la traction | Limite d'élasticité (0,2%) | ImpactForce | Dureté | Allongement (% en 25,4 mm) |
| ASTM F1537 | 8,3 g/cm³ | 1103 Mpa | 85 Mpa | 80J | 32 HRC | 27% |
En conclusion, le monde du moulage par injection de métal (MIM) offre une grande variété de matériaux, chacun offrant des propriétés uniques répondant à un large éventail de besoins industriels. Les aciers inoxydables, tels que les 316L, 304, 420, 440C et 17-4PH, présentent des caractéristiques variables en termes de résistance à la corrosion, de résistance mécanique, de dureté et de propriétés magnétiques, ce qui les rend adaptés à des applications allant de l'électronique à la marine, en passant par l'automobile et le médical.
Les aciers faiblement alliés tels que le MIM-4605, le Fe02Ni, le Fe04Ni et le Fe08Ni offrent une excellente résistance et une finition impeccable, et le traitement thermique améliore leurs propriétés mécaniques. Les alliages magnétiques doux Fe03Si, Fe50Ni et Fe50Co sont essentiels pour les applications exigeant des caractéristiques magnétiques spécifiques dans les composants électriques.
Les alliages de cuivre se distinguent par leur conductivité thermique et électrique élevée, tandis que les alliages de titane comme le Ti-6Al-4V sont privilégiés dans les implants médicaux en raison de leur résistance à la corrosion et de leur excellent rapport résistance/poids. Les alliages de nickel sont appréciés pour leur conductivité électrique et leur résistance à la corrosion.