Les Experts : L’importance de la température pour les assemblages vissés

Q : Quelles sont les plages de température usuellement recommandées pour les fixations et quelles sont les conséquences en cas de non-respect en service?

Bolt Material Plating material Temperature Interval Temperature Interval
Min T (oC) Max T (oC) Min T (oF) Max T (oF)
Carbon steel/alloyed steel Oiled -50 120 -58 248
Carbon steel/alloyed steel Zinc plating -50 230 -58 446
Carbon steel/alloyed steel Cadmium -50 110 -58 230
Carbon steel/alloyed steel Phosphate -50 200 -58 392
Carbon steel/alloyed steel Heavy zinc -50 200 -58 392
Carbon steel/alloyed steel Heavy phosphate -50 200 -58 392
Carbon steel/alloyed steel Nickel -50 590 -58 1,094
Carbon steel/alloyed steel Chromium -50 650 -58 1,202
Stainless steel -120 320 -248 608
Onconel -250 650 -418 1,202
Waspalloy -250 870 -418 1,598

R : Les matériaux les plus courants pour les boulons sont l’acier, l’acier allié et l’acier inoxydable. Pour les températures élevées, des alliages à base de fer, nickel ou de chrome peuvent être employés, comme l’Inconel ou le Waspalloy. Les fixations en acier peuvent être utilisés jusqu’à -50°C tandis que la limite d’usage en température à chaud est définie par le revêtement. Des exemples courants figurent dans le tableau. L’emploi de revêtements à base de nickel ou de chrome peuvent permettre un service à des temperatures plus élevées, jusqu’à 590°C pour le nickel et 420–650°C pour le chrome. Cependant ces solutions demeurent onéreuses et peu communes pour les fixations.

La visserie en acier inoxydable, disponible dans une grande variété de nuances, ne requiert pas de revêtement supplémentaire et offre une plage de service en temperature plus large que les aciers “noirs”. Selon la nuance, la limite d’usage en temperature pour les inox peut descendre jusqu’à -120°C et grimper jusqu’à 320°C.

Le service en dehors de la plage de température préconisée peut avoir des conséquences diverses sur l’assemblage :

1. Les aciers au carbone ou alliés deviennent fragiles en-dessous de -50°C.

2. Le non-respect des températures de fonctionnement des revêtements peut entraîner une défaillance précoce des assemblages due à la fragil­isation par l’hydrogène ainsi qu’une diminution de la protection contre la corrosion..

3. Les caractéristiques mécaniques des fixations s’abaissent à mesure que la température augmente.

4. Les dilatations thermiques différentielles entre les pièces serrées et le boulon entraînent une variation de la précontrainte.

5. Fluage et relaxation des contraintes.

 

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