FR3140096A1 - Pièce d’acier pour aéronef et son procédé de fabrication - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication d’une pièce (10) d’acier pour aéronef, comprenant la soudure d’au moins deux éléments (12, 14) d’acier les uns avec les autres de façon à former ladite pièce (10), l’application à la pièce (10) d’un traitement de résistance comprenant une austénitisation (30) suivie d’une trempe (32) et d’au moins un revenu (34), et l’application locale, à un cordon de soudure (16) entre les au moins deux éléments (12, 14), d’un traitement d’adoucissement comprenant le chauffage du cordon de soudure (16) à une température d’adoucissement inférieure à la température Ac1 de début de transformation de ferrite en austénite de l’acier. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Pièce d’acier pour aéronef et son procédé de fabrication

Le présent exposé concerne le domaine de la métallurgie, et plus particulièrement un procédé de fabrication d’une pièce d’acier pour aéronef. Le présent exposé concerne également une pièce d’acier obtenue par ce procédé. Une telle pièce peut être utilisée pour diverses applications, par exemple pour tout type d’aéronef tel qu’un avion, un hélicoptère, un drone, etc., en particulier dans les trains d’atterrissage.

Les pièces de structure de trains d’atterrissage des aéronefs, par exemple, peuvent être fabriquées à partir de pièces d’acier forgées qui sont matricées, ce qui conduit à leur donner une forme globale (ou préforme), puis usinées. Ces pièces subissent ensuite intégralement un ou plusieurs traitements thermiques qui leur permettent d’atteindre les caractéristiques mécaniques souhaitées.

Afin de réduire les coûts de fabrication, il a été envisagé de former de telles pièces non plus à partir d’un seul lopin mais par assemblage de plusieurs éléments. Toutefois, la certification des pièces ainsi obtenues posait problème, car les zones d’assemblage constituaient des points de faiblesse sans qu’on ne sache les traiter convenablement.

Il existe donc un besoin pour un nouveau type de procédé de fabrication d’une pièce d’acier.

A cet effet, le présent exposé concerne un procédé de fabrication d’une pièce d’acier pour aéronef, comprenant la soudure d’au moins deux éléments d’acier les uns avec les autres de façon à former ladite pièce, l’application à la pièce d’un traitement de résistance comprenant une austénitisation suivie d’une trempe et d’au moins un revenu, et l’application locale, à un cordon de soudure entre les au moins deux éléments, d’un traitement d’adoucissement comprenant le chauffage du cordon de soudure à une température d’adoucissement inférieure à la température Ac1 de début de transformation de ferrite en austénite de l’acier.

Le procédé s’applique en particulier aux pièces en acier faiblement allié présentant une résistance mécanique à la traction Rm supérieure ou égale à 1800 MPa. Il trouve par ailleurs une application particulièrement intéressante pour les pièces en acier forgées. Une pièce d’acier forgée désigne une pièce en acier dont au moins l’un des éléments a subi au moins une étape de forgeage.

Chaque élément d’acier est soudé à au moins un autre élément d’acier afin qu’ensemble, les éléments d’acier forment la pièce d’acier. Par la suite, par souci de concision, on parlera plus simplement d’élément et de pièce pour désigner un élément d’acier et la pièce d’acier. Par ailleurs, par la suite, et sauf indication contraire, par « un » ou « l’ »élément ou autre, on entend « au moins un » ou « l’au moins un » ou encore « chaque » élément ou autre. Réciproquement, l’emploi générique du pluriel peut inclure le singulier.

Un usinage d’au moins un élément peut optionnellement être réalisé avant le traitement de résistance : cela facilite l’usinage, car le traitement de résistance rend l’élément plus difficile à usiner. Par ailleurs, l’usinage peut être réalisé avant la soudure, car il est plus facile de manipuler un élément isolé que la pièce entière. Dans l’un ou l’autre cas, on parle d’usinage préalable.

La soudure de deux éléments l’un avec l’autre résulte en la formation d’un cordon de soudure à l’interface entre ces deux éléments.

Le traitement de résistance, ainsi nommé en raison de sa capacité à conférer à la pièce une très haute résistance mécanique, est un traitement thermique qui comprend une austénitisation, puis une trempe, puis au moins un revenu. Le traitement de résistance est appliqué à la pièce, c’est-à-dire au moins aux éléments soudés les uns avec les autres. Le traitement de résistance peut être appliqué à l’intégralité de la pièce.

L’austénitisation comprend le chauffage de la pièce à une température supérieure à la température Ac1 de début de transformation de ferrite en austénite de l’acier, voire à une température supérieure à la température Ac3 de fin de transformation de ferrite en austénite de l’acier.

La trempe, effectuée par exemple à l’air, à l’eau, à l’huile ou dans un bain de polymères, permet de refroidir très rapidement l’acier, par exemple jusqu’à une température sensiblement égale à la température ambiante, ou plus généralement inférieure à 100°C. La trempe permet d’augmenter la résistance de l’acier.

Le revenu peut comprendre un chauffage de la pièce à une température inférieure à la température Ac1. Le revenu permet d’ajuster le compromis entre la résistance et la ductilité de la pièce.

Le traitement de résistance peut comprendre, en outre, un traitement cryogénique, par exemple après la trempe et/ou avant le revenu. Ce traitement comprend le maintien de la pièce à une température inférieure ou égale à 0°C.

Le traitement d’adoucissement, ainsi nommé du fait de sa capacité à augmenter la ténacité et la résistance à la propagation de fissures, comprend le chauffage du cordon de soudure à une température d’adoucissement. Le fait que la température d’adoucissement soit inférieure à la température Ac1 évite l’austénitisation du cordon de soudure, qui annihilerait sinon les bénéfices du traitement de résistance. Par opposition au traitement de résistance qui est un traitement global de la pièce, le traitement d’adoucissement est un traitement local qui vise essentiellement, sinon uniquement, le cordon de soudure et la zone affectée thermiquement par le soudage.

La soudure, le traitement de résistance et le traitement d’adoucissement sont effectués dans cet ordre, de sorte que le traitement de résistance bénéficie aussi au cordon de soudure et que le traitement d’adoucissement améliore encore davantage les propriétés du cordon de soudure. En d’autres termes, le traitement de résistance permet de normaliser la microstructure du cordon de soudure avant adoucissement afin d’atteindre des propriétés mécaniques optimales dans le cordon de soudure après adoucissement.

Grâce au fait que la pièce subit un traitement de résistance puis que le cordon de soudure subit un traitement d’adoucissement local, les parties non soudées gardent leurs bonnes propriétés mécaniques liées au traitement de résistance et peuvent être certifiées par les mêmes modes de certification que ceux employés précédemment. En outre, le traitement d’adoucissement assure au cordon de soudure une bonne résistance à la propagation des fissures, ce qui permet de certifier les parties de la pièce contenant le cordon de soudure par des méthodes prenant en compte des critères tels que la propagation des fissures. Ainsi, le procédé de fabrication proposé permet de diminuer le coût de fabrication des pièces d’acier tout en s’assurant de leurs bonnes propriétés mécaniques et de leur aptitude à être certifiées.

Dans certains modes de réalisation, pendant le traitement d’adoucissement, une zone de la pièce comprenant le cordon de soudure est chauffée davantage qu’une zone de la pièce éloignée du cordon de soudure. Ainsi, le traitement d’adoucissement est bien local, afin de ne pas dégrader la résistance mécanique ou la limite d’élasticité dans des zones éloignées qui ne le nécessitent pas. La zone éloignée peut ne pas être chauffée du tout, et tout au plus voir sa température augmenter par conduction thermique depuis la zone comprenant le cordon de soudure. Optionnellement, un système d’isolation voire de refroidissement peut être mise en place pour limiter l’augmentation de température de la zone éloignée.

Dans certains modes de réalisation, au moins l’un des éléments comprend une section localement plus épaisse dans la zone comprenant le cordon de soudure. Cela permet de conserver une marge pour s’assurer que malgré l’adoucissement, les contraintes maximales atteintes dans ladite zone ne dépassent pas le niveau de résistance de cette zone. En tout état de cause, le fait que le traitement d’adoucissement soit local évite d’impacter l’ensemble de l’élément.

Dans certains modes de réalisation, la température d’adoucissement est inférieure à la température Ac1 d’au plus 150°C. En d’autres termes, la température d’adoucissement est supérieure ou égale à Ac1-150°C et inférieure à Ac1. Dans cette plage de températures, la résistance à la propagation des fissures peut être significativement augmentée.

Dans certains modes de réalisation, le traitement de résistance comprend, après le revenu, un deuxième revenu. Le revenu initial peut aussi être appelé premier revenu. Le deuxième revenu peut être identique ou non au premier revenu.

Dans certains modes de réalisation, le procédé de fabrication comprend, après le traitement de résistance, un usinage de finition. L’usinage de finition permet de donner à la pièce sa forme finale avec grande précision. Etant plus difficile à mettre en œuvre en raison d’une plus grande résistance de la pièce, l’usinage de finition peut enlever à la pièce moins de matière que l’usinage préalable, qui précède la soudure.

Dans certains modes de réalisation, le chauffage du cordon de soudure est effectué par conduction ou par induction. La conduction peut être mise en œuvre à partir d’une résistance chauffante ou d’un tapis chauffant. La résistance chauffante ou le tapis chauffant peut être positionné sur le cordon de soudure, et peut être limité à la zone à chauffer, à l’exclusion d’autres zones de la pièce (dont la condition aux limites peut être une température ambiante). L’induction peut être mise en œuvre à l’aide d’une ou plusieurs spires disposées à distance de la pièce et qui, parcourues par des courants alternatifs, créent un champ magnétique qui chauffe la pièce localement. Tandis que le chauffage par conduction est simple à mettre en œuvre, le chauffage par induction permet de s’adapter facilement à des géométries de pièce complexes. Différents modes de chauffage, incluant par exemple les deux précités, peuvent en outre être combinés, par exemple pour améliorer l’homogénéité de la température.

Dans certains modes de réalisation, la soudure comprend au moins l’une d’une soudure par faisceau d’électrons, une soudure par laser et une soudure par friction.

Dans certains modes de réalisation, la soudure des au moins deux éléments est réalisée sans métal d’apport. Les éléments sont donc aboutés l’un à l’autre sans ajout de matière, et le chauffage de leur interface commune permet de les souder. Il en résulte une bonne continuité de composition chimique et des propriétés mécaniques obtenues à l’issue du traitement de résistance.

Dans certains modes de réalisation, l’acier a pour composition massique : de 0,38 à 0,45% de C, de 0,60 à 0,90% de Mn, de 1,45 à 1,80% de Si, de 1,65 à 2,00% de Ni, de 0,70 à 0,95% de Cr, de 0,35 à 0,50% de Mo, de 0,05 à 0,10% de V, 0,35% ou moins de Cu, 0,01% ou moins de P, 0,0010% ou moins de S, 0,0080% ou moins de Ti, 0,0050% ou moins de Nb, le reste étant du Fe et des impuretés inévitables. Un tel acier, symbolisé 40NiSiCrMo7 selon les normes européennes, est connu sous la référence AISI « 300M », ou encore la référence AMS « 6417-6419 ». L’acier peut aussi avoir la composition définie par la référence « AMS 6257 ». Il présente des caractéristiques mécaniques élevées, une bonne résistance aux chocs et aux effets de fatigue, et se révèle adapté pour des pièces d’aéronef, notamment de trains d’atterrissage.

On définit comme impuretés inévitables les éléments qui ne sont pas ajoutés de manière intentionnelle dans la composition et qui sont apportés avec d’autres éléments. Bien que la composition ci-dessus donne la teneur maximale de certaines impuretés telles que le cuivre, le phosphore ou le soufre, d’autres impuretés peuvent être présentes telles que l’antimoine, avec une teneur massique maximale de 0,01%.

Dans certains modes de réalisation, le procédé de fabrication comprend en outre la certification de la pièce d’acier par une première méthode pour les éléments et par une deuxième méthode, différente, pour la soudure entre les éléments. La soudure entre les éléments peut désigner le cordon de soudure et éventuellement la zone directement adjacente. Selon un exemple, la première méthode vise à vérifier que l’élément est dimensionné pour résister à des charges données et atteindre une durée de vie donnée en fatigue : par exemple, l’élément peut être dimensionné, entre autres, pour résister à un cas de charge limite atteignable dans le cycle de vie de l’élément et pour lequel l’élément ne doit pas subir de déformation plastique, un cas de charge ultime qui induit une sollicitation plus élevée que dans le cas de charge limite et pour lequel l’élément ne doit pas rompre, et/ou un cycle de vie en fatigue avec une durée de vie prédéterminée. Selon un exemple, la deuxième méthode vise à vérifier que le cordon de soudure est dimensionné pour tolérer les endommagements : par exemple, le cordon de soudure peut être dimensionné, entre autres, pour résister à la propagation d’une fissure suffisamment longtemps pour permettre la détection et la maintenance de la fissure, pour offrir plusieurs chemins d’effort afin d’assurer une redondance dans la transmission des efforts, et/ou encore pour présenter une forme apte à limiter la propagation des fissures.

La certification mixte de la pièce d’acier, par deux méthodes appliquées à deux zones différentes, permet de mieux répondre aux normes de certification : cette certification mixte ou hybride s’adapte aux évolutions de la pièce, grâce à l’emploi d’une deuxième méthode pour la soudure entre les éléments, tout en s’appuyant sur l’expérience accumulée avec la première méthode pour les éléments d’acier, dont la fabrication fait intervenir des méthodes maîtrisées.

Le présent exposé concerne également une pièce d’acier pour aéronef, en particulier pour train d’atterrissage d’aéronef, réalisée par le procédé de fabrication précédemment décrit. La pièce peut avoir des caractéristiques qui découlent de tout ou partie des caractéristiques du procédé présentées précédemment.

Dans certains modes de réalisation, la ténacité d’une zone de la pièce comprenant le cordon de soudure est supérieure ou égale à 80 MPa√m, de préférence à 90 MPa√m, de préférence encore à 100 MPa√m. La résistance de cette zone à la propagation de fissures est donc très bonne.

D'autres caractéristiques et avantages de l'objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées.

La représente schématiquement des étapes d’un procédé de fabrication selon un mode de réalisation.

La est un graphe temps-température illustrant un exemple d’un traitement de résistance.

Description détaillée

Un procédé de fabrication d’une pièce 10 d’acier pour aéronef selon un mode de réalisation est décrit en référence aux figures 1 et 2. Sur la , on a représenté schématiquement deux éléments d’acier, par exemple forgés, à savoir un premier élément 12 et un deuxième élément 14 (collectivement désignés comme les éléments 12, 14), destinés à être assemblés l’un à l’autre afin de former la pièce 10. Toutefois, davantage d’éléments peuvent être prévus.

Les éléments 12, 14 sont ici de composition identique. Alternativement, des éléments de compositions différentes peuvent être fournis, dès lors que leur différence de composition reste compatible avec l’assemblage par soudure qui sera décrit ultérieurement.

Plus particulièrement, les éléments 12, 14 sont ici en acier 300M, dont la composition a été donnée précédemment. Cet acier a une température Ac1 de début de transformation de ferrite en austénite de 725°C et une température Ac3 de fin de transformation de ferrite en austénite de 870°C.

Les éléments 12, 14 peuvent être fournis à l’état normalisé revenu. Selon un exemple, la normalisation comprend l’austénitisation de l’acier puis son refroidissement à l’air afin de recristalliser le grain issu de la transformation thermomécanique à chaud et de remettre en solution la cémentite pour maîtriser ensuite sa distribution. Selon un exemple, le revenu comprend le chauffage de l’acier à une température généralement comprise entre 650 et 720°C, en tout cas inférieure à la température Ac1, afin d’améliorer son usinabilité. A l’état normalisé revenu, les éléments peuvent avoir une résistance à la traction Rm d’environ 1100 MPa.

Au moins l’un des éléments 12, 14 peut subir un usinage préalable, par exemple si l’élément en question est initialement fourni sous forme d’ébauche. La forme de barre illustrée sur la est purement schématique.

Comme indiqué précédemment, le procédé de fabrication comprend la soudure des éléments 12, 14 les uns avec les autres de façon à former la pièce 10. L’opération de soudure conduit à la création d’un cordon de soudure 16 à l’interface soudée entre le premier élément 12 et le deuxième élément 14.

Par exemple, la soudure peut être réalisée par faisceau d’électrons, par laser et/ou par friction, notamment par friction rotative inertielle. Ces procédés de soudure sont, en eux-mêmes, connus, et ne seront pas décrits davantage. Plus généralement, la soudure peut être réalisée sans métal d’apport, ce qui garantit une bonne maîtrise de la composition du cordon de soudure 16.

Après la soudure, un traitement de résistance est appliqué à la pièce 10. Comme schématisé sur la , le traitement de résistance peut être appliqué à la pièce 10 entière, par exemple en plaçant la pièce 10 entière dans un équipement thermique 20 approprié. A tout le moins, le traitement de résistance est appliqué au moins au premier élément 12, au deuxième élément 14 et au cordon de soudure 16, de préférence simultanément.

Le traitement de résistance est plus particulièrement illustré sur la , qui représente, en fonction du temps, les températures auxquelles est soumise la pièce 10. La est schématique, de sorte que les températures et les durées représentées peuvent ne pas être à l’échelle ni cohérentes d’un traitement thermique à l’autre. L’origine des ordonnées est la température ambiante, typiquement comprise entre 20 et 25°C.

Le traitement de résistance comprend une austénitisation 30 : la pièce 10 est maintenue à une température supérieure à la température Ac1, par exemple supérieure à 800°C pour l’acier 300M, pendant une durée de 25 minutes à 9 heures de façon à transformer la ferrite des éléments 12, 14 et du cordon de soudure 16 en austénite. Dans le présent exposé, les températures données désignent les températures d’enceintes dans lesquelles le composant à traiter est maintenu.

Après l’austénitisation, la pièce 10 subit une trempe 32 : elle est plongée dans un milieu (air, eau, huile, polymères, etc.) beaucoup plus froid pour se refroidir, typiquement à une vitesse moyenne supérieure ou égale à 0,8°C/s sur l’intervalle 800°C-100°C. Selon un mode de réalisation particulier, au cours de la trempe, la pièce peut être refroidie rapidement, par exemple à une vitesse moyenne supérieure ou égale à 0,8°C/s, jusqu’à une température comprise entre 150°C et 300°C, puis maintenue à cette température pendant une durée d’au moins 10 minutes. Suite à la trempe, la température de la pièce 10 est à nouveau augmentée pour soumettre la pièce 10 à un premier revenu 34. La température de la pièce 10 pendant le revenu 34 reste inférieure à la température Ac1. Par exemple, pendant le premier revenu 34, la pièce 10 peut être maintenue à une température comprise entre 290°C et 310°C pendant une durée comprise entre 2 heures et 12 heures. Le premier revenu 34 peut être suivi d’un deuxième revenu 36, identique ou différent du premier revenu 34. Entre le premier revenu 34 et le deuxième revenu 36, la température de la pièce 10 peut être redescendue sensiblement à la température ambiante.

A l’issue du traitement de résistance, toute la pièce 10, y compris les éléments 12, 14 et le cordon de soudure 16, est à un état homogène, avec des caractéristiques mécaniques de très haute résistance à la fois statique et en fatigue. Toutefois, la résistance à la propagation de fissure peut être relativement faible. Bien que cela ne soit pas une difficulté pour les éléments 12, 14, pour lesquels une grande expérience a été accumulée, cela peut poser problème pour la certification du cordon de soudure 16.

A cette fin, le procédé de fabrication comprend l’application locale, au cordon de soudure 16, d’un traitement d’adoucissement comprenant le chauffage du cordon de soudure 16 à une température d’adoucissement inférieure à la température Ac1. Toutefois, afin d’améliorer suffisamment la résistance à la propagation de fissures, la température d’adoucissement peut être relativement proche de la température Ac1, par exemple supérieure ou égale à Ac1-150°C. De préférence, la température d’adoucissement peut être comprise entre Ac1-125°C et Ac1-25°C. Le contrôle de la température d’adoucissement peut être réalisé en référence à des essais préalables sur des pièces instrumentées de capteurs de température, par exemple des thermocouples et/ou des pyromètres. Le cordon de soudure 16 peut être maintenu à la température d’adoucissement pendant une durée comprise entre 5 minutes et 15 heures, selon la durée prévue pour l’adoucissement : plus la température est élevée, plus l’adoucissement est rapide.

Comme illustré sur la , un équipement local 22 peut être prévu pour chauffer davantage une zone de la pièce 10 comprenant le cordon de soudure 16 qu’une zone de la pièce 10 éloignée du cordon de soudure 16. L’équipement local 22 peut comprendre un chauffage de type résistance chauffante ou tapis chauffant, qui est plaqué sur la zone comprenant le cordon de soudure 16 afin de chauffer la pièce 10 par conduction. Alternativement ou en complément, l’équipement local 22 peut comprendre une spire conductrice, positionnée par exemple coaxialement autour de la pièce 10 et au droit du cordon de soudure 16 ; en étant parcourue par des courants alternatifs, la spire crée un champ magnétique local qui induit des courants dans la pièce 10 afin de la chauffer par induction.

Bien que la illustre le cas d’un équipement local 22 placé autour de la pièce 10, l’équipement local 22 peut, alternativement ou en complément, être placé à l’intérieur de la pièce 10 le cas échéant, par exemple lorsque la pièce 10 est creuse.

Le procédé de fabrication peut, si nécessaire, comprendre d’autres étapes d’usinage à la suite du traitement d’adoucissement. Cet usinage de finition concerne généralement les opérations qui requièrent une précision incompatible avec le fait de les effectuer avant le traitement de résistance et/ou le traitement d’adoucissement.

La pièce 10 ainsi obtenue peut être utilisée pour un aéronef, par exemple pour un train d’atterrissage. Grâce au fait qu’un traitement d’adoucissement s’ajoute aux autres traitements prévus, la ténacité d’une zone de la pièce 10 comprenant le cordon de soudure 16 est augmentée, ce qui a pour effet de réduire la propagation des fissures dans le cordon de soudure 16. Par exemple, la ténacité d’une zone de la pièce comprenant le cordon de soudure 16 peut être supérieure ou égale à 80 MPa. , de préférence à 90 MPa. , de préférence encore à 100 MPa. .

Le procédé de fabrication peut en outre comprendre la certification de la pièce 10. Une première méthode 24 de certification peut être utilisée pour certifier les éléments 12, 14, tandis qu’une deuxième méthode 26 de certification, différente de la première méthode 24, peut être utilisée pour certifier le cordon de soudure 16.

Selon un exemple, la première méthode 24 peut comprendre la vérification du fait que les éléments 12, 14 sont dimensionnés pour résister à un cas de charge limite, un cas de charge ultime et/ou un certain cycle de vie en fatigue, comme détaillé précédemment. Pour le cas de charge limite, les éléments 12, 14 ne doivent pas subir de déformation plastique qui pourrait empêcher un fonctionnement en toute sécurité. Le cas de charge ultime est basé sur des efforts qui n’interviennent pas en fonction normal et qui sont supérieurs, par exemple de 50%, à ceux utilisés pour dimensionner le cas de charge limite. Enfin, le cycle de vie en fatigue peut être prédéterminé, par exemple défini par l’avionneur. Typiquement, un composant de train d’atterrissage doit pouvoir supporter 60 000 atterrissages ou décollages.

En pratique, la première méthode 24 peut être validée par comparaison avec l’expérience acquise sur des éléments 12, 14 similaires, ce qui favorise la valorisation de l’expérience et accélère les certifications.

Selon un exemple, la deuxième méthode 26 peut comprendre la vérification du fait que le cordon de soudure 16 est dimensionné pour tolérer des endommagements. Grâce au traitement d’adoucissement, non seulement le cordon de soudure 16 limite la propagation des fissures en son sein (à iso-effort, la fissure se propage d’une longueur plus faible), mais de plus, il contribue à arrêter la propagation des fissures qui se seraient initiées dans l’un des éléments 12, 14.

Des exemples concrets de mise en œuvre du procédé de fabrication sont détaillés ci-dessous.

Dans un premier exemple, les deux éléments 12, 14 sont des cylindres de révolution creux d’acier 300M forgés, de composition massique 0,415% de C, 0,79% de Mn, 1,68% de Si, 1,76% de Ni, 0,81% de Cr, 0,39% de Mo, 0,068% de V, 0,07% de Cu, 0,005% de P, 0,0006% de S. La soudure des deux éléments 12, 14 est réalisée par faisceau d’électrons. L’austénitisation comprend le maintien de la pièce 10 dans un four à une température de 870° pendant 45 minutes. La pièce 10 est trempée à l’huile jusqu’à 30°C puis revenue deux fois avec un maintien à 300°C pendant deux heures.

Ensuite, de préférence après retour de la pièce à température ambiante, une résistance chauffante est appliquée sur le cordon de soudure 16 de façon à maintenir le cordon de soudure à 635°C pendant une heure.

Lors d’essais, on mesure une ténacité comprise entre 90 MPa√m et 130 MPa√m selon les dimensions de la pièce et les températures effectives d’adoucissement.

Dans un deuxième exemple, le même procédé peut être mis en œuvre avec l’alliage 35NCD16 (norme AFNOR), de composition massique 0,32% à 0,39% de C, 0,30% à 0,60% de Mn, 0, 10% à 0,40% de Si, 3,60% à 4,10% de Ni, 1,60% à 2,00% de Cr, 0,25% à 0,40% de Mo, 0,035% ou moins de P, 0,0035% ou moins de S, selon les mêmes paramètres.

Bien que la présente description se réfère à des exemples de réalisation spécifiques, des modifications peuvent être apportées à ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés ou mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims (11)

1. Procédé de fabrication d’une pièce (10) d’acier pour aéronef, comprenant la soudure d’au moins deux éléments (12, 14) d’acier les uns avec les autres de façon à former ladite pièce (10), au moins l’un des éléments (12, 14) ayant subi un usinage préalable, l’application à la pièce (10) d’un traitement de résistance comprenant une austénitisation (30) suivie d’une trempe (32) et d’au moins un revenu (34), et l’application locale, à un cordon de soudure (16) entre les au moins deux éléments (12, 14), d’un traitement d’adoucissement comprenant le chauffage du cordon de soudure (16) à une température d’adoucissement inférieure à la température Ac1 de début de transformation de ferrite en austénite de l’acier.
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel pendant le traitement d’adoucissement, une zone de la pièce (10) comprenant le cordon de soudure (16) est chauffée davantage qu’une zone de la pièce (10) éloignée du cordon de soudure (16).
3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la température d’adoucissement est inférieure à la température Ac1 d’au plus 150°C.
4. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le traitement de résistance comprend, après le revenu (34), un deuxième revenu (36).
5. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le chauffage du cordon de soudure (16) est effectué par conduction, en particulier à partir d’une résistance chauffante ou d’un tapis chauffant, ou par induction.
6. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la soudure comprend au moins l’une d’une soudure par faisceau d’électrons, une soudure par laser et une soudure par friction.
7. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la soudure des au moins deux éléments est réalisée sans métal d’apport.
8. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’acier a pour composition massique : de 0,38 à 0,45% de C, de 0,60 à 0,90% de Mn, de 1,45 à 1,80% de Si, de 1,65 à 2,00% de Ni, de 0,70 à 0,95% de Cr, de 0,35 à 0,50% de Mo, de 0,05 à 0,10% de V, 0,35% ou moins de Cu, 0,01% ou moins de P, 0,0010% ou moins de S, 0,0080% ou moins de Ti, 0,0050% ou moins de Nb, le reste étant du Fe et des impuretés inévitables.
9. Procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre la certification de la pièce (10) d’acier par une première méthode (24) pour les éléments (12, 14) et par une deuxième méthode (26), différente, pour la soudure entre les éléments (12, 14).
10. Pièce (10) d’acier pour aéronef, en particulier pour train d’atterrissage d’aéronef, réalisée par le procédé de fabrication de l’une quelconque des revendications 1 à 9.
11. Pièce (10) d’acier selon la revendication 10, dans laquelle la ténacité d’une zone de la pièce comprenant le cordon de soudure (16) est supérieure ou égale à 80 MPa√m, de préférence à 90 MPa√m, de préférence encore à 100 MPa√m.