Le principal élément qui rend l'acier inoxydable difficile à braser est la présence de films d'oxyde stables, en particulier ceux formés par le chrome (Cr) et le titane (Ti). Ces oxydes, tels que Cr2O3 et TiO2, sont très stables et difficiles à éliminer, car ils affectent considérablement la mouillabilité et l'étalement du métal d'apport pendant le processus de brasage.
Explication :
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Formation d'oxydes : Les aciers inoxydables contiennent une quantité considérable de chrome et d'autres éléments tels que le nickel, le titane, le manganèse, le molybdène et le niobium. Ces éléments peuvent former divers oxydes à la surface de l'acier. Parmi ceux-ci, les oxydes de chrome et de titane sont particulièrement problématiques en raison de leur stabilité.
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Impact sur la mouillabilité : La présence de ces oxydes stables à la surface de l'acier inoxydable entrave la capacité du métal d'apport à se mouiller et à s'étaler sur le matériau de base. La mouillabilité est cruciale dans le brasage car elle garantit une bonne liaison et la solidité du joint. Une mauvaise mouillabilité peut conduire à des joints faibles et à des défaillances sous contrainte.
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Défis du brasage : La présence de ces oxydes nécessite une sélection minutieuse des paramètres de brasage et des matériaux d'apport. Par exemple, les aciers inoxydables austénitiques qui ne contiennent pas d'éléments stabilisateurs tels que Ti ou Nb et qui ont une teneur élevée en carbone doivent éviter le brasage dans la plage de température de sensibilisation (500-850°C) afin d'empêcher la précipitation de carbures de chrome, qui peuvent réduire la résistance à la corrosion. De même, le choix de la température pour le brasage de l'acier inoxydable martensitique est essentiel pour correspondre à la température de trempe ou être inférieure à la température de revenu afin d'éviter le ramollissement du matériau de base.
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Solutions et techniques : Pour surmonter ces difficultés, des techniques de brasage avancées telles que le brasage sous vide sont souvent utilisées. Le brasage sous vide permet d'éliminer les couches d'oxyde en créant un environnement où ces oxydes peuvent être réduits, ce qui améliore la mouillabilité du métal d'apport. En outre, le choix des métaux d'apport est crucial, les métaux d'apport à base d'argent, de cuivre et de nickel étant préférés pour leur capacité à mieux interagir avec la surface de l'acier inoxydable.
En résumé, la difficulté du brasage de l'acier inoxydable provient principalement de la présence de films d'oxydes stables, en particulier d'oxydes de chrome et de titane, qui affectent le processus critique de la mouillabilité. Le brasage efficace de l'acier inoxydable nécessite un examen minutieux des matériaux, des températures et des techniques afin de garantir des joints solides et fiables.
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