Nuances d'acier inoxydable austénitique au nickel
Le nickel est connu pour être un élément d'alliage coûteux et est essentiel dans certaines applications où la résistance à la corrosion sous contrainte et la structure austénitique sont requises. Par exemple, la résistance au fluage est importante dans les environnements à haute température, où les matériaux austénitiques aciers inoxydables sont nécessaires. Semblable aux aciers inoxydables austénitiques traditionnels, la frontière double est une caractéristique importante des aciers inoxydables austénitiques riches en nickel en raison de l'énergie de défaut d'empilement plus faible. Les aciers inoxydables austénitiques sont sujets à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC). Cependant, la résistance à la corrosion sous contrainte est grandement améliorée lorsque la teneur en nickel dépasse 20%. L'effet du nickel sur l'intensité de contrainte du seuil de corrosion sous contrainte (105℃, solution aqueuse de NaCl 22%) dans les alliages Fe-Ni-Cr contenant du chrome 16% ~ 21% est étudié. L'acier inoxydable austénitique riche en nickel (NiASS) peut être considéré comme une classe distincte d'acier inoxydable. En effet, la résistance à la corrosion sous contrainte des aciers inoxydables biphasiques et ferrites est comparable à celle des aciers inoxydables biphasiques et ferrites lorsque la teneur en nickel dépasse 30%. Plusieurs qualités limitées d'austénitique riche en nickel aciers inoxydables sont répertoriés dans le tableau ci-dessous. Les aciers inoxydables super austénitiques 254SMO et 654SMO sont spécialement conçus pour l'industrie pétrolière et gazière. Les applications typiques sont le refroidissement à l'eau de mer, le blanchiment de la pâte à papier et les équipements de tuyauterie hydraulique et d'instruments.
Nuances d'aciers inoxydables ni-austénitiques
| Alliage | C | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | W | Co | Cu | Nb | N |
| 254SMo | 0.01 | 0.8 | 1.0 | 20 | 18 | 6.1 | 0.7 | 0.2 | |||
| 654SMo | 0.01 | 3.5 | 24 | 22 | 7.3 | 0.5 | 0.5 | ||||
| Sanicro 25 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 22.5 | 25 | 3.6 | 3.5 | 3.0 | 0.5 | 0.23 | |
| Sanicro 28 | 0.02 | 0.6 | 2.0 | 27 | 31 | 3.5 | 1.0 | ||||
| Alliage 800 | 0.07 | 0.6 | 0.6 | 20.5 | 30.5 | ||||||
| 353MA | 0.05 | 1.6 | 1.5 | 25 | 35 | 0.16 | |||||
| Alliage 825 | 0.03 | 0.5 | 0.8 | 20 | 38.5 | 2.6 | |||||
| Alliage 625 | 0.03 | 0.5 | 0.5 | 21 | Bal | 8.5 | |||||
| Alliage 690 | 0.02 | 0.5 | 0.5 | 30 | 60 | ||||||
| Alliage 600 | 0.05 | 0.4 | 0.8 | 16.5 | Bal | 0.5 |
SANICRO 25, un alliage 22Cr-25Ni, est conçu pour être utilisé dans des chaudières jusqu'à 700 °C. C'est un matériau adapté aux surchauffeurs et aux réchauffeurs en raison de sa bonne résistance à la rupture par fluage et de sa résistance à la corrosion à haute température. En fait, la résistance à la rupture par fluage du SANICRO 25 est supérieure à celle de la plupart des aciers inoxydables austénitiques dans la plage de 600 à 750 ℃. Dans un environnement acide très corrosif, le Sanicro 28 est généralement le meilleur choix. Il est utilisé dans les puits de forage à haute intensité avec des tubes, des tubages et des revêtements de gaz acide, et d'autres applications incluent les réchauffeurs, les systèmes de pompe, ainsi que les pompes et les conteneurs dans les usines d'acide phosphorique humide et les usines d'acide super phosphorique.
L'alliage 800 est souvent utilisé dans la plage environnementale de 550 à 1 100 ℃, ce qui nécessite une excellente résistance au fluage, une bonne résistance à la corrosion à haute température et une résistance des matériaux à haute température. Ces alliages sont également utilisés dans les ports d'entrée et de sortie de la production d'ammoniac, de méthanol et de gaz civil, ainsi que dans les tubes de four utilisés dans la production de chlorure de vinyle et d'éthylène. D'autres applications incluent les tubes d'échange thermique et les tubes de rayonnement pour les lits de combustion fluidisés et les pièces de fours de traitement thermique, telles que les tubes de silencieux et les manchons de protection pour les thermocouples.
L'alliage 25Cr-35Ni 353Ma est conçu pour être utilisé dans les fours de craquage et les tubes de reformage où les gaz synthétiques sont traités dans des environnements où la cémentation et l'absorption de l'azote sont potentiellement problématiques. Bien qu’il existe d’autres alternatives contenant plus de chrome, le 353 MA est le meilleur choix. L’une des raisons est qu’il contient l’élément Ce, qui contribue à former une couche d’oxyde superficielle très stable.
L'alliage 690 contient 60 pour cent de nickel et est principalement utilisé dans la tuyauterie des générateurs de vapeur des centrales nucléaires. La température de fonctionnement est de 365 ℃, à laquelle la fissure par corrosion sous contrainte entre les grains constitue un problème potentiel. Dans des conditions de service données, l'alliage 690 est presque exempt de corrosion, ce qui en fait l'alliage préféré.
Il est intéressant de noter que l’acier inoxydable austénitique 254SMO, riche en nickel, est également utilisé pour l’art. La sculpture « Dieu, au-dessus de l'arc-en-ciel » de Carl Milles a été installée en 1995 sur la côte sud du Nak Strand à Stockholm. La sculpture mesure environ 23 m de haut et constitue un site pittoresque célèbre où passent chaque jour un grand nombre de marins. L'eau de mer environnante contient du sel, le chlorure provoque très facilement une corrosion de surface, l'acier inoxydable super austénitique à haute résistance 254SMO est très adapté à cet environnement.
