Barre ronde Hastelloy X / UNS N06002 / 2.4665 : Barres laminées à chaud et forgées Diamètre 5 - 350mm

1. Introduction et aperçu

Hastelloy® X (UNS N06002, Werkstoff Nr. 2.4665) est un alliage nickel-chrome-fer-molybdène réputé pour sa résistance exceptionnelle et sa résistance à l'oxydation à haute température. C'est l'un des superalliages à base de nickel les plus largement utilisés pour le service dans des environnements thermiques très exigeants. Cette fiche d'information sur le produit détaille les spécifications, les propriétés et les applications de nos barres rondes Hastelloy X de haute qualité, disponibles en conditions laminées à chaud et forgées, avec des diamètres allant de 5 mm à 350 mm.

La principale raison de choisir Hastelloy X est sa combinaison exceptionnelle de caractéristiques de fabrication et de performances à haute température. Contrairement à de nombreux autres alliages haute température qui peuvent être difficiles à souder et à former, Hastelloy X offre une bonne fabricabilité tout en offrant un service fiable à des températures allant des niveaux cryogéniques jusqu'à 1200°C (2200°F). Notre processus de production pour ces barres rondes—utilisant le laminage à chaud pour les diamètres plus petits et le forgeage de précision pour les sections plus grandes—assure une microstructure homogène, une ségrégation minimale et des propriétés mécaniques optimales sur toute la section transversale.

2. Caractéristiques et avantages clés

Les performances supérieures de Hastelloy X découlent de sa composition chimique soigneusement équilibrée. Les principales caractéristiques qui en font un matériau de choix pour les applications critiques comprennent :

• Excellente résistance à l'oxydation : La forte teneur en chrome (environ 22 %) forme une couche d'oxyde de chrome dense et adhérente (Cr₂O₃) qui protège le métal sous-jacent d'une dégradation supplémentaire dans les atmosphères oxydantes jusqu'à 1175°C (2150°F).

• Résistance à haute température : Le renforcement en solution solide du molybdène et du tungstène offre une résistance remarquable à la rupture par fluage et une résistance à la traction à des températures élevées, où de nombreux aciers inoxydables commencent à se ramollir de manière significative.

• Bonne fabricabilité : Malgré sa résistance élevée, Hastelloy X peut être facilement formé, usiné et soudé à l'aide de techniques standard, ce qui le rend adapté à la fabrication de composants complexes.

• Résistance aux atmosphères réductrices : La teneur importante en molybdène (environ 9 %) confère une excellente résistance aux environnements sulfureux et autres gaz réducteurs.

3. Composition chimique (pourcentage en poids typique)

Le tableau suivant présente la composition chimique standard de Hastelloy X selon ASTM/ASME et d'autres spécifications courantes.

Tableau 1 : Composition chimique standard de Hastelloy X (UNS N06002)

Remarque : « Équilibre » pour le nickel est généralement d'environ 47 %.

4. Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques de Hastelloy X sont exceptionnelles, en particulier à des températures élevées. Les tableaux suivants fournissent les propriétés typiques à température ambiante et à haute température pour les barres laminées à chaud et forgées en condition de recuit de mise en solution.

Tableau 2 : Propriétés mécaniques typiques à température ambiante (recuit de mise en solution)

Tableau 3 : Propriétés typiques à température élevée à court terme

5. Spécifications des produits et formes disponibles

Nos barres rondes Hastelloy X sont fournies en condition de recuit de mise en solution pour garantir une résistance optimale à la corrosion et des propriétés mécaniques. Elles sont disponibles dans une large gamme de diamètres pour répondre à divers besoins de fabrication.

Tableau 4 : Spécifications des produits de barres rondes Hastelloy X

6. Processus de fabrication : laminage à chaud vs. forgeage

• Barres laminées à chaud (5 mm - 100 mm) : Ce processus implique de chauffer les billettes d'alliage au-dessus de leur température de recristallisation et de les faire passer à travers une série de rouleaux pour obtenir le diamètre souhaité. Le laminage à chaud est une méthode rentable et efficace pour produire des barres de plus petit diamètre avec une structure granulaire fine et uniforme. Il est idéal pour les applications où la barre sera ensuite usinée en composants tels que des boulons, des fixations et des arbres.

• Barres forgées (80 mm - 350 mm) : Pour les diamètres plus grands, nous utilisons le forgeage à matrice ouverte ou à matrice fermée. Le forgeage implique l'application de forces de compression à la billette chauffée, ce qui se traduit par un flux de grain directionnel supérieur qui suit le contour de la barre. Ce processus améliore les propriétés mécaniques, en particulier la ténacité, la résistance à la fatigue et la résistance au fluage dans le sens longitudinal. Les barres forgées sont préférées pour les applications les plus critiques, telles que les arbres de turbine, les vannes de grande taille et les composants soumis à des contraintes cycliques élevées.

7. Applications

Les barres rondes Hastelloy X sont spécifiées dans un large éventail d'industries à haute température en raison de leur fiabilité. Les principaux domaines d'application comprennent :

• Aérospatiale et turbines à gaz : boîtes de combustion, conduits de transition, chemises de brûleur, pièces de postcombustion, arbres de turbine et barres de pulvérisation.

• Fours industriels : tubes radiants, moufles, cornues, rouleaux de four et paniers de traitement thermique.

• Production d'énergie : échangeurs de chaleur, composants de chambre de combustion et pièces de trajet de gaz chaud dans les turbines à gaz terrestres.

• Traitement chimique : composants pour les systèmes catalytiques à haute température, les réacteurs de pyrolyse et le matériel de four.

• Contrôle de la pollution : éléments internes d'oxydateur thermique et pointes de torchère.

8. Usinage et soudage

• Usinage : Hastelloy X est usinable en utilisant des méthodes similaires à celles des aciers inoxydables austénitiques, mais nécessite plus de puissance en raison de son taux d'écrouissage élevé. Des angles de coupe positifs, des montages rigides, des outils en carbure tranchants et des vitesses d'avance constantes sont recommandés. Utilisez des fluides de coupe robustes pour le refroidissement et la lubrification.

• Soudage : L'alliage est facilement soudable en utilisant des techniques courantes comme le soudage à l'arc au tungstène sous gaz (GTAW/TIG) et le soudage à l'arc métallique sous gaz (GMAW/MIG). Des métaux d'apport correspondants tels que ERNiCrMo-2 ou ENiCrMo-2 sont généralement utilisés. Le traitement thermique post-soudage n'est généralement pas requis pour le soulagement des contraintes, mais peut être effectué pour des propriétés optimales dans des applications spécifiques.

9. Conclusion

Notre fourniture de barres rondes Hastelloy X, produites par des procédés contrôlés de laminage à chaud et de forgeage, garantit un produit avec une chimie constante, une intégrité mécanique supérieure et des performances éprouvées dans les environnements à haute température les plus difficiles au monde. Avec une plage de diamètres de 5 mm à 350 mm, nous fournissons une solution fiable pour tout, des fixations usinées avec précision aux arbres forgés massifs et fortement sollicités.