Bande d'acier inoxydable Incoloy 926 (UNS N08926) pour applications à haute corrosion

Dans le monde exigeant des environnements corrosifs, où les aciers inoxydables standard comme le 304 ou le 316 atteignent leurs limites, une classe d'alliages avancés entre en jeu : les aciers inoxydables super austénitiques. Parmi ces matériaux haute performance, l'alliage 926 (UNS N08926, souvent appelé 1.4529, 904L "Plus", ou Nicrofer® 3127 hMo) se distingue comme une solution de premier plan pour les conditions exceptionnellement agressives. Sa chimie unique offre une combinaison exceptionnelle de résistance à la corrosion, de résistance et de caractéristiques de fabrication.

Les propriétés exceptionnelles du 926 proviennent de sa composition soigneusement équilibrée :

• Chrome élevé (Cr) : ~19-21% - Forme la couche passive primaire pour la résistance à la corrosion générale.
• Nickel élevé (Ni) : ~24-26% - Stabilise la structure austénitique, améliore la ductilité et améliore la résistance aux acides réducteurs et à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC).
• Molybdène très élevé (Mo) : ~6,0-7,0% - La pierre angulaire de ses prouesses. Le molybdène augmente considérablement la résistance à la corrosion localisée, en particulier la corrosion par piqûres et la corrosion caverneuse, en particulier dans les environnements contenant des chlorures comme l'eau de mer, les saumures et les chlorures acides.
• Cuivre (Cu) : ~0,5-1,5% - Améliore la résistance aux acides réducteurs comme l'acide sulfurique.
• Azote (N) : ~0,15-0,25% - Augmente considérablement la résistance (rendement et traction) et augmente encore la résistance à la corrosion localisée et à la SCC. Il aide également à stabiliser la phase austénite.
• Manganèse (Mn) : ~2,0% max - Aide à la désoxydation pendant la fusion.
• Faible teneur en carbone (C) : ~0,02% max - Minimise la sensibilisation (précipitation de carbure de chrome) pendant le soudage, en maintenant la résistance à la corrosion dans la zone affectée par la chaleur (HAZ).

Ce mélange synergique se traduit par un nombre équivalent de résistance à la piqûre (PREN = %Cr + 3,3x%Mo + 16x%N) dépassant généralement 40, ce qui le place bien au-dessus des austénitiques standard (PREN ~25 pour 316L) et même de nombreux aciers inoxydables duplex. Ce PREN élevé est un indicateur clé de sa résistance aux attaques localisées.

C'est là que le 926 brille vraiment :

• Corrosion par piqûres et crevasses : Excellente dans l'eau de mer, l'eau saumâtre, les eaux de refroidissement chlorées, les flux de procédés chimiques et les liqueurs de pâte/blanchiment où des chlorures sont présents. Son seuil de résistance est bien supérieur à celui du 316L ou du 904L.
• Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) : Offre une résistance supérieure à la SCC induite par les chlorures par rapport aux austénitiques standard, ce qui le rend adapté aux environnements chauds contenant des chlorures.
• Corrosion générale : Fonctionne très bien dans une large gamme de milieux acides et alcalins, y compris les acides sulfurique, phosphorique, acétique et formique dilués, en particulier lorsqu'ils sont combinés avec des contaminants oxydants ou des chlorures. L'ajout de cuivre améliore la résistance à l'acide sulfurique.
• Conditions oxydantes : Résiste efficacement à l'acide nitrique et à d'autres agents oxydants grâce à sa forte teneur en chrome.
• Eau de mer : Un excellent candidat pour les systèmes de manipulation de l'eau de mer, les échangeurs de chaleur, les pompes, les vannes et les composants pétroliers et gaziers offshore (par exemple, tuyauteries, collecteurs) en raison de sa résilience contre la corrosion générale et localisée.

926 utilise le renforcement à l'azote pour offrir :

• Résistance plus élevée : Résistance à la limite d'élasticité (généralement min. 40 ksi / 275 MPa) et résistance à la traction significativement supérieures à celles des austénitiques standard comme le 304/316, approchant ou dépassant certaines nuances duplex.
• Excellente ténacité et ductilité : Maintient l'excellente ténacité au choc et la formabilité caractéristiques des structures austénitiques, même à des températures cryogéniques.
• Bonne fabricabilité : Peut être facilement formé et usiné en utilisant des techniques adaptées aux aciers austénitiques à haute teneur en alliage, bien que sa résistance élevée et son taux d'écrouissage nécessitent plus de puissance et de soin des outils que les nuances standard. Le travail à froid augmente considérablement sa résistance.

Bien que généralement soudable, des précautions sont nécessaires :

• Faible apport de chaleur : Utilisez des techniques comme le TIG (GTAW) ou le MIG (GMAW) avec des cordons de soudure pour minimiser la largeur de la HAZ et éviter la précipitation de phases néfastes.
• Métal d'apport correspondant : Utilisez des métaux d'apport suralliés comme l'alliage 625 (ERNiCrMo-3) ou des métaux d'apport de type 926 (par exemple, ERNiCrMo-12) pour compenser la ségrégation et maintenir la résistance à la corrosion dans le métal de soudure. Les métaux d'apport de type 904L sont parfois utilisés, mais offrent une résistance à la corrosion inférieure.
• Gaz de protection : Utilisez une protection à base d'argon avec des ajouts possibles pour éviter l'oxydation.
• Nettoyage après soudage : Essentiel pour éliminer la coloration thermique et restaurer la résistance à la corrosion de la couche passive.

L'alliage 926 trouve une utilisation essentielle dans les industries où la défaillance n'est pas une option :

• Pétrole et gaz (offshore/sous-marin) : Tuyauteries d'eau de mer, systèmes d'injection, pompes, vannes, collecteurs, ombilicaux.
• Traitement chimique et pétrochimique : Réacteurs, cuves, échangeurs de chaleur, tuyauteries manipulant des acides agressifs (en particulier sulfurique, phosphorique), des chlorures et des mélanges.
• Production d'énergie (systèmes FGD) : Conduits, registres, tours d'absorption manipulant les boues corrosives de lavage des gaz de combustion.
• Industrie des pâtes et papiers : Équipement dans les usines de blanchiment et les lessiveurs exposés aux liqueurs corrosives et aux chlorures.
• Dessalement de l'eau de mer : Tubes d'échangeurs de chaleur, enveloppes d'évaporateurs, réchauffeurs/manipulation de saumure.
• Génie maritime : Tuyauteries d'eau de mer, pompes, vannes sur les navires et les structures offshore.
• Transformation pharmaceutique et alimentaire : Équipement hautement résistant à la corrosion où la pureté du produit est primordiale (nécessite des finitions de surface appropriées).

Les niveaux élevés de nickel, de molybdène et d'azote font de l'alliage 926 un matériau beaucoup plus cher que les aciers inoxydables austénitiques ou duplex standard. Son choix est donc justifié lorsque :

1. L'environnement est trop corrosif pour les nuances 316L, 317L, 904L ou duplex comme le 2205.
2. Les conséquences d'une défaillance due à la corrosion (temps d'arrêt, risques pour la sécurité, impact environnemental) sont graves.
3. Sa résistance plus élevée permet des sections plus minces, ce qui peut compenser une partie du coût des matériaux.
4. Son excellente longévité réduit les coûts d'entretien et de remplacement pendant la durée de vie de l'actif.

L'alliage 926 (UNS N08926) est un acier inoxydable super austénitique conçu pour les environnements corrosifs les plus difficiles. Sa forte teneur en chrome, nickel, molybdène et azote offre une résistance exceptionnelle à la corrosion par piqûres, à la corrosion caverneuse, à la fissuration par corrosion sous contrainte et aux attaques générales, en particulier en présence de chlorures. Combiné à une bonne résistance mécanique, à une bonne ténacité et à une bonne fabricabilité (avec des pratiques de soudage appropriées), il sert de matériau essentiel dans le pétrole et le gaz offshore, le traitement chimique, les FGD des centrales électriques, les applications en eau de mer et d'autres industries exigeantes. Bien que son coût élevé nécessite une justification économique minutieuse, ses performances et sa longévité inégalées en service agressif en font une solution indispensable là où des matériaux moins performants échoueraient.