c276 bar laminé à chaud avec solution solide alliage 2.4819 / UNS N10276 ASTM EN DIN GB Standard

Plus d'informations sur les spécifications

Diamètre régulier de Hastelloy C276 Barre ronde en stock

C276 Bar laminé à chaud avec une solution solide alliage 2.4819 / UNS N10276 ASTM EN DIN GB Standard

Résumé

L'alliage Hastelloy C-276 (UNS N10276, W.Nr. 2.4819) est un alliage nickel-chrome-molybdène réputé pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion dans des environnements difficiles.Le présent document technique fournit une vue d'ensemble complète des barres d'alliage C-276 traitées à chaud en solution solide, détaillant sa composition chimique, ses propriétés physiques et mécaniques, les normes internationales applicables, ses diverses applications et les formes de produits disponibles.Les informations présentées servent de guide aux ingénieurs et aux concepteurs qui sélectionnent des matériaux pour des applications industrielles agressives où la résistance aux milieux oxydants et réducteurs est requise..

1 Introduction à l'alliage Hastelloy C-276

Hastelloy C-276, également connu sous le nom UNS N10276 selon le système de numérotation unifié et 2.4819 selon le système de numérotation des matériaux W.Nr. (Werkstoffnummer),est un superalliage à base de nickel appartenant à la famille des matériaux Hastelloy développé par Haynes InternationalCet alliage est spécialement conçu pour offrir une résistance exceptionnelle à la corrosion dans des environnements industriels exigeants.Le grade C-276 contient des ajouts importants de molybdène (15-17%) et de chrome (14La présence de tungstène (3-4,5%) améliore encore sa résistance à la corrosion,en particulier dans les environnements acides mixtes et les scénarios de corrosion localisés.

L'alliage est caractérisé par sa faible teneur en carbone (≤ 0,01% en général), ce qui minimise les précipitations de carbure lors du soudage et du traitement thermique,maintenant ainsi la résistance à la corrosion dans l'état de soudageCette combinaison de propriétés rend les barres de C-276 particulièrement adaptées à la fabrication de composants qui doivent résister à des milieux chimiques agressifs, à des températures élevées,environnements de fissuration par corrosion par contrainteLa forme en barres laminées à chaud dans des conditions traitées en solution solide offre des propriétés mécaniques optimales et une homogénéité microstructurelle pour les processus d'usinage et de fabrication ultérieurs.

2 Paramètres et propriétés clés

2.1 Composition chimique

La composition chimique de l'alliage Hastelloy C-276 est soigneusement équilibrée pour atteindre sa renommée de résistance à la corrosion tout en conservant de bonnes propriétés mécaniques et de fabrication.Le tableau suivant présente les exigences chimiques typiques pour les barres en alliage UNS N10276.:

*Tableau 1: Exigences en matière de composition chimique pour l'alliage Hastelloy C-276 (UNS N10276) *

*Données compilées à partir des normes ASTM B574/B575 et de plusieurs sources de référence16*

2.2 Propriétés physiques

L'alliage Hastelloy C-276 présente des propriétés physiques caractéristiques des alliages à base de nickel, avec une densité élevée et une expansion thermique modérée.Ces propriétés sont des considérations importantes pour les calculs de conception impliquant le cycle thermique, considérations de poids et applications électriques/thermiques:

*Tableau 2: Propriétés physiques du Hastelloy C-276 Bar*

Données provenant de sources de référence et spécifications des matériaux26

2.3 Propriétés mécaniques

Les barres de C-276 laminées à chaud dans des conditions traitées en solution solide présentent une combinaison de résistance élevée, de bonne ductilité et d'excellente résistance aux chocs dans une large plage de températures.Le tableau suivant résume les propriétés mécaniques typiques à température ambiante:

*Tableau 3: Propriétés mécaniques typiques de la solution solide laminée à chaud traitée au C-276 Bar*

Données provenant de sources de référence et spécifications des matériaux256

Les propriétés mécaniques du C-276 restent relativement stables à des températures élevées, avec une résistance à la rétention et une résistance à l'oxydation jusqu'à environ 650 °C (1200 °F).une exposition prolongée à une température comprise entre 650 et 1090 °C (1200 à 2000 °F) peut entraîner la précipitation de phases intermétales pouvant réduire la ténacité et la résistance à la corrosion.

2.4 Propriétés de résistance à la corrosion

L'alliage Hastelloy C-276 présente une résistance exceptionnelle à la corrosion dans un large éventail de milieux agressifs, ce qui est son principal avantage par rapport aux aciers inoxydables conventionnels et à de nombreux autres alliages de nickel:

• Environnements réducteurs: Excellente résistance à l'acide sulfurique de différentes concentrations, à l'acide chlorhydrique, à l'acide phosphorique et à d'autres produits chimiques réducteurs en raison de sa teneur élevée en molybdène.

• Environnements oxydants: bonne résistance aux milieux oxydants, y compris l'acide nitrique, le chlorure ferrique, le chlorure de cuivre et les solutions chlorées en raison de sa teneur en chrome.

• Corrosion localisée: résistance exceptionnelle à la corrosion par crevasses et à la corrosion par fissures dans des environnements contenant du chlorure,d'un nombre équivalent de résistance à la crevasse (PREN) généralement compris entre 65 et 75.

• Craquage par corrosion sous contrainte (SCC): haute résistance au craquage par corrosion sous contrainte induit par le chlorure, ce qui le rend adapté à des applications de processus chimiques exigeants.

• Acides mixtes: particulièrement utiles dans les environnements contenant des mélanges d'acides oxydants et réducteurs où d'autres matériaux peuvent échouer rapidement.

L'alliage est l'un des rares matériaux qui peut résister au gaz de chlore humide, aux solutions d'hypochlorite et aux environnements de dioxyde de chlore16.Il démontre également une résistance exceptionnelle aux attaques corrosives des acides organiques tels que l'acide formique et acétique., même à température élevée et en présence d'impuretés27.

3 Normes et spécifications applicables

Les barres Hastelloy C-276 sont produites selon plusieurs normes internationales qui garantissent la cohérence de la composition chimique, des propriétés mécaniques et des tolérances dimensionnelles.Les normes suivantes s'appliquent aux barres solides laminées à chaud traitées par solution::

3.1 Normes ASTM (Société américaine d'essais et de matériaux)

• ASTM B574: Spécification standard pour les alliages à faible teneur en carbone de nickel-chrome-molybdène, de nickel-molybdène-chrome-tungstène et de nickel-chrome-molybdène-cuivre à faible teneur en carbone

• ASTM B575: Spécification standard pour les alliages de nickel-chrome-molybdène, de nickel-molybdène, de chrome-tungstène et de nickel-chrome-molybdène à faible teneur en carboneet Strip

• ASTM B622: Spécification standard pour les tubes et tuyaux en nickel et en alliage de nickel sans soudure

• ASME SB-574/SB-575/SB-622: Normes équivalentes pour les matériaux ASME pour les applications dans les récipients sous pression

3.2 EN/DIN (normes européennes et allemandes)

• DIN/EN 2.4819: Désignation du matériau pour l'alliage nickel-chrome-molybdène-tungstène (N.U.N. 10276)

• DIN 17744: Norme pour les barres et fils en alliage de nickel-chrome-molybdène

• DIN 17750: Norme pour les tôles, feuilles et bandes en alliage nickel-chrome-molybdène

• DIN 17751: Norme pour les tubes sans couture en alliage nickel-chrome-molybdène

3.3 GB (normes nationales chinoises)

• GB/T NS334: Désignation chinoise équivalente à la norme UNS N10276

• GB/T 15008: Norme pour les alliages résistants à la corrosion

3.4 Autres normes internationales

• UNS N10276: désignation dans le système de numérotation unifié

• ISO NiMo16Cr15Fe6W4: désignation par l'Organisation internationale de normalisation

Ces normes garantissent que les barres de C-276 offrent des performances et une interchangeabilité cohérentes, quelle que soit la source de fabrication, lorsqu'elles sont produites selon les mêmes spécifications159.

4 Fabrication et traitement thermique

4.1 Processus de laminage à chaud

Le laminage à chaud des barres de C-276 est généralement effectué dans une plage de température de 1200°C à 950°C. Ce processus implique:

• Chauffage des billets forgés ou coulés à la température de travail chaude appropriée

• Formation progressive du matériau aux dimensions de la section transversale souhaitées par une série de passes de laminage

• Contrôle de la vitesse de refroidissement après laminage pour obtenir la microstructure désirée

• Effectuer des traitements thermiques ultérieurs pour optimiser les propriétés

Le procédé de laminage à chaud doit être soigneusement contrôlé pour éviter une fusion incipiente ou une oxydation excessive,car l'alliage contient des éléments à phases de point de fusion relativement basses qui peuvent se former si les températures de traitement ne sont pas correctement contrôlées.

4.2 Traitement thermique de la solution solide

Après laminage à chaud, les barres de C-276 sont soumises à un traitement thermique de solution solide généralement à des températures allant de 1100°C à 1160°C, suivi d'un étanchement rapide à l'eau9.

• Dissolve les phases secondaires éventuellement formées lors du traitement thermique

• Homogénéise la structure et la composition des alliages

• Restaure la résistance à la corrosion du matériau

• Produit une microstructure austénitique recristallisée avec une taille de grain uniforme

The rapid quenching (typically water quenching) is essential to prevent precipitation of carbides or intermetallic phases that can occur during slow cooling through the sensitization temperature range (approximately 1000°C to 600°C)9.

4.3 Contrôle et essais de la qualité

Les barres de C-276 laminées à chaud sont soumises à des mesures rigoureuses de contrôle de la qualité, notamment:

• Analyse chimique pour vérifier la conformité de la composition

• Test de traction pour confirmer les propriétés mécaniques

• Test de dureté comme contrôle de qualité supplémentaire

• Épreuves non destructives (courant ultrasonique ou tourbillon) pour détecter les défauts internes et de surface

• Examen macroéthique et microstructural pour évaluer la taille et la structure du grain

• Test de corrosion lorsque spécifié (par exemple, méthode ASTM G28 A pour détecter la sensibilité à l'attaque intergranulaire)

5 Applications du C276 Bar

Les barres Hastelloy C-276 sont utilisées dans de nombreuses applications industrielles où une résistance et une fiabilité à la corrosion exceptionnelles sont requises.La forme en barres est généralement usinée en composants destinés à être utilisés dans:

5.1 Industrie de transformation chimique

• Réacteurs et puits de mélange pour procédés chimiques exigeants

• Particules de fixation et composants de soupapes pour le service corrosif

• Machines pour le traitement des matières chimiques agressives

• Appareils pour la fabrication d'aérosols

5.2 Systèmes de lutte contre la pollution et de désulfuration des gaz de combustion

• Poteaux de ventilation et composants de roulement dans les environnements d'épuration humide

• Actifs de mélangeur pour les boues de calcaire

• Systèmes de support pour les absorbeurs et les conduits

• Particules de fixation et matériel pour les connexions critiques

5.3 Produits pharmaceutiques et transformation alimentaire

• D'autres appareils pour la fabrication de métaux ou de métaux

• Composants structurels dans les systèmes à haute pureté

• Les éléments de fixation et de support pour lesquels il convient d'éviter la contamination

5.4 Applications maritimes et offshore

• Machines à pomper l'eau de mer

• Composants dans les systèmes de vannes d'eau de mer

• Fermetures pour applications marines critiques

• Surfaces de roulement dans des environnements marins corrosifs

5.5 Industrie du pétrole et du gaz

• Composants pour le service des gaz acides (environnements riches en H2S)

• Casques d'instruments à trou au fond

• Ventilateur pour le service corrosif

• Composants de procédé dans les applications de raffinage

La polyvalence du stock de barres de C-276 permet la fabrication en innombrables composants où la résistance à la corrosion, la résistance mécaniqueLa qualité et la fiabilité à long terme sont des exigences essentielles dans des environnements agressifs78.

6 Autres formes de produit d'alliage C276

Bien que ce document se concentre sur les produits en barres, Hastelloy C-276 est disponible sous plusieurs formes de produit pour répondre à divers besoins de fabrication et de construction:

6.1 Produits de forgeage

• Plaque et feuille: utilisée pour la construction de récipients, le revêtement de réservoirs et la fabrication de récipients sous pression (ASTM B575)

• Tubes et tubes: à la fois sans soudure et soudés pour les tuyaux de processus, les échangeurs de chaleur et les lignes d'instrumentation (ASTM B622, B619)

• Fil et produits de soudage: y compris les électrodes recouvertes, les fils nus et les fils à noyau pour les opérations de jointure et de revêtement

• Bandes et feuilles: pour des applications spécialisées nécessitant un matériau de calibre mince

6.2 Produits moulés

• Castings d'investissement: pour les composants complexes qui seraient difficiles à usiner à partir de barres

• Castings à sable: pour les grands composants et prototypes

• Pour les pièces cylindriques telles que les anneaux et les manches

6.3 Formulaires spéciaux

• Forges: pour les composants à haute intégrité nécessitant une structure de grains optimisée

• Fermetures: boulons, écrous, rondelles et fermetures spécialisées pour les environnements corrosifs

• Métal expansé: pour les applications de filtrage et de filtrage

• Produits placés: plaque placée liée à l'explosion ou liée au rouleau pour la construction économique de navires

Chaque forme de produit est disponible avec un traitement thermique et des essais appropriés pour assurer une performance optimale dans l'application prévue359.

7 Comparaison avec des alliages similaires

Bien que le C-276 offre une excellente combinaison de propriétés, d'autres alliages à base de nickel peuvent être sélectionnés pour des besoins spécifiques:

• Hastelloy C-22 (UNS N06022): Résistance accrue à la corrosion dans les milieux oxydants et meilleure stabilité thermique

• Hastelloy C-2000 (UNS N06200): résistance supérieure aux acides oxydants tout en conservant une résistance réduite aux acides

• Inconel 625 (N.U.N. 06625): plus résistant à des températures élevées mais moins résistant aux acides réducteurs

• Hastelloy B-3 (UNS N10675): Résistance supérieure aux acides réducteurs, en particulier les acides chlorhydriques, mais moins résistante aux milieux oxydants

La sélection du C-276 représente une approche équilibrée pour les applications nécessitant une résistance à la fois aux environnements oxydants et réducteurs, en particulier en présence de chlorures et d'autres halogénures.

8 Conclusion

L'alliage Hastelloy C-276 sous forme de barres traitées à chaud en solution solide est un matériau d'ingénierie polyvalent pour des applications corrosives exigeantes.Sa résistance exceptionnelle à la corrosion combinée à de bonnes propriétés mécaniques et à sa fabrication en font un choix privilégié dans de nombreuses industries, y compris la transformation chimique, la lutte contre la pollution, les produits pharmaceutiques et l'ingénierie navale.

La disponibilité du bar de C-276 selon plusieurs normes internationales (ASTM, EN/DIN, GB) assure la cohérence du matériau et sa disponibilité globale pour les applications critiques.Fabriqué, et fabriqués, les composants usinés à partir de barres de C-276 offrent une fiabilité à long terme dans des environnements qui dégraderaient rapidement des matériaux moins.

Les concepteurs d'ingénierie devraient envisager la barre C-276 pour les applications impliquant:

• Environnements acides mixtes contenant à la fois des espèces oxydantes et réductrices

• Solution contenant du chlorure où la corrosion des crevasses et des fissures est préoccupante

• Processus impliquant du chlore humide, des hypochlorites ou du dioxyde de chlore

• Processus à haute température où la résistance à la corrosion et la résistance sont requises

En accordant une attention particulière aux techniques de fabrication, notamment le soudage et le traitement thermique,Les composants à barres Hastelloy C-276 peuvent fournir des décennies de service fiable dans les environnements industriels les plus difficiles.