Analyse de l’acier inoxydable et du titane pour une unité de fabrication d’un secteur stratégique

Présentation du client:

Un important conglomérat industriel, fournisseur de matériaux et composants avancés pour les secteurs indiens de la défense et de la mobilité stratégique, a lancé un projet de véhicule amphibie de nouvelle génération. La mission exigeait l’utilisation d’aciers inoxydables à haute résistance et d’alliages de titane de qualité aérospatiale. Compte tenu de la criticité des applications, des tolérances de composition extrêmement strictes devaient être respectées, notamment pour les éléments gazeux et interstitiels.

Défis analytiques:

• Exigence de double base:

  analyse élémentaire précise des matériaux ferreux et en titane sur une seule plateforme.

• Précision des éléments gazeux:

  détection ultra-faible de l’azote (N), de l’oxygène (O) dans les deux bases et de l’hydrogène (H) dans le titane, essentiels à l’intégrité de la soudure et à la ténacité du matériau.

• Conformité aux normes ASTM:

  Les résultats devaient être conformes aux normes ASTM E1086 pour les aciers et ASTM E2994 pour les alliages de titane.

• Faible maintenance, disponibilité élevée:

  le déploiement dans une installation sécurisée impliquait un accès minimal au service ; la fiabilité n’était pas négociable.

Solution technique de MPA : Spectromètre d’émission optique Metavision-1008i³

Pour répondre aux exigences ci-dessus, Metal Power Analytical a fourni son Metavision-1008i³, un spectromètre multi-bases avancé équipé d’une double optique et de détecteurs multi-CMOS, optimisé pour une détection élémentaire de haute précision et à faible ppm.

Étalonnages spécifiques à l’application fournis:

• Aciers: Aciers inoxydables austénitiques, martensitiques et duplex (selon ASTM E1086)
• Alliages de titane: Ti-6Al-4V, Ti Grade 2 et Ti-5Al-2,5Sn, essentiels dans les secteurs de l’aérospatiale, de la défense et de la marine

Chaque étalonnage a été adapté avec des plages de contrôle strictes et des normes de référence validées. Vous trouverez ci-dessous les limites de contrôle représentatives pour certains éléments critiques des alliages de titane, conformément à la norme ASTM E2994:

Pleins feux sur la nuance : Ti-6Al-4V (Grade 5) – Limites des éléments critiques

* L’analyse de l’hydrogène n’est pas couverte par la norme ASTM E2994 mais est disponible via un étalonnage validé en interne sur le Metavision-1008i³.

Résultats de performance:

• Maîtrise des éléments gazeux:

  le Metavision-1008i³ a réussi à détecter à faible ppm O, N et H, essentiels pour garantir la résistance à la fatigue et les performances de soudage dans les alliages de Ti.

• Stabilité exceptionnelle:

  l’optique refroidie par Peltier et les détecteurs avancés garantissent une analyse sans dérive, même dans un environnement de production élevé.

• Plateforme à l’épreuve du temps:

  la capacité multi-bases avec ajouts de matrice sur site permet une flexibilité pour le développement futur d’alliages et l’inclusion d’oligo-éléments.

Pourquoi c’est important:

Dans la fabrication stratégique, où les matériaux sont soumis à de fortes contraintes, à des cycles thermiques et à des environnements difficiles, le rôle des gaz interstitiels comme l’oxygène, l’azote et l’hydrogène est crucial. Même des écarts mineurs dans ces éléments peuvent entraîner une fragilisation, des fissures ou des défaillances catastrophiques. En déployant le Metavision-1008i3, le client a non seulement atteint, mais dépassé les normes de qualité ASTM E2994 et E1086, renforçant ainsi l’autonomie de l’Inde en matière de technologies de défense avancées.