Tube en acier en alliage L-605 – États-Unis R30605 | Haynes 25
Tube en acier en alliage L-605 (États-Unis R30605 | Haynes 25)
Alliage L-605, également connu sous le nom de Haynes 25 et UNS R30605, est un superalliage à base de cobalt connu pour son excellente résistance à haute température, résistance à l'oxydation, et bonne résistance à la sulfuration et à l'usure. Cet alliage est particulièrement utile dans les applications nécessitant une résistance élevée, résistance à la chaleur, et résistance à la corrosion.
Composition chimique
La composition chimique typique de l'alliage L-605 est la suivante:
| Élément | Pourcentage (%) |
|---|---|
| Cobalt (Co) | 48.0 – 52.0 |
| Nickel (Dans) | 9.0 – 11.0 |
| Chrome (Cr) | 19.0 – 21.0 |
| Tungstène (W) | 14.0 – 16.0 |
| Fer (Fe) | 3.0 maximum |
| Manganèse (Mn) | 1.0 – 2.0 |
| Silicium (Et) | 0.4 maximum |
| Carbone (C) | 0.05 – 0.15 |
| Lanthane (Le) | 0.02 maximum |
| Phosphore (P.) | 0.04 maximum |
| Soufre (S) | 0.03 maximum |
Propriétés mécaniques
L'alliage L-605 conserve d'excellentes propriétés mécaniques à la fois à température ambiante et à température élevée.:
- Résistance à la traction: 965 MPa (140 ksi) min
- Limite d'élasticité (0.2% compenser): 415 MPa (60 ksi) min
- Élongation: 35% min
- Dureté: 250 HB max (Dureté Brinell)
Propriétés physiques
- Densité: 9.13 g/cm³ (0.330 lb/po³)
- Point de fusion: 1330°C (2425°F)
- Capacité thermique spécifique: 0.099 cal/g·°C (à 20°C)
- Conductivité thermique: 10.2 W/m·K (à 20°C)
- Résistivité électrique: 1.18 µΩ·m (à 20°C)
- Module d'élasticité: 211 GPa (à 20°C)
- Coefficient de Poisson: 0.32 (à 20°C)
Industries utilisant principalement l’alliage L-605
- Aérospatial:
- Chambres de combustion, pales de turbine, et pièces de postcombustion dans les moteurs à réaction.
- Fixations et ressorts haute température.
- Turbines à gaz:
- Composants exposés à des températures élevées et à des environnements corrosifs.
- Aubes de turbines, anneaux, et revêtements de combustion.
- Traitement chimique:
- Échangeurs de chaleur et autres équipements exposés à des produits chimiques corrosifs et à des températures élevées.
- Médical:
- Instruments chirurgicaux et implants médicaux en raison de sa biocompatibilité et de sa résistance à la corrosion.
Spécifications de fabrication typiques
- ASTMB619: Spécifications pour les tuyaux soudés en nickel et en alliage nickel-cobalt
- ASTMB622: Spécifications pour les tuyaux et tubes sans soudure en nickel et en alliage nickel-cobalt
- ASME SB619/SB622: Normes pour les tuyaux et tubes sans soudure et soudés en alliage de nickel
Formulaires de produits en tubes disponibles
- Tubes sans soudure
- Tubes soudés
- Longueurs droites
- Tube enroulé
Applications typiques
- Aérospatial:
- Composants à haute température dans les moteurs à réaction tels que les chambres de combustion et les aubes de turbine.
- Turbines à gaz:
- Lames, anneaux, et revêtements dans les moteurs à turbine à gaz.
- Traitement chimique:
- Échangeurs de chaleur et réacteurs exposés à des environnements corrosifs.
- Médical:
- Instruments chirurgicaux et implants.
Caractéristiques de soudage et de fabrication
Soudage
- Soudabilité:
- L'alliage L-605 peut être soudé à l'aide de méthodes conventionnelles telles que le soudage à l'arc sous gaz tungstène. (GTAW/TIG), Soudage à l’arc sous gaz-métal (GMAW/MIG), et soudage à l'arc métallique blindé (SMAW).
- Métaux d'apport: Typiquement, des métaux d'apport de composition correspondante tels que ERCoCr-E sont utilisés.
- Traitement thermique de préchauffage et de post-soudage (PWHT):
- Préchauffage: Généralement non requis. La propreté est cruciale pour éviter la contamination.
- PWHT: Généralement non requis pour l'alliage L-605, mais peut être effectué pour soulager le stress si nécessaire.
Caractéristiques de soudage et de fabrication (suite)
- Défauts de soudure et comment les éviter:
- Porosité: Garantir des surfaces propres et des gaz de protection appropriés. Utilisez de l'argon de haute pureté ou des mélanges argon/hélium pour minimiser le piégeage des gaz.
- Fissuration: Contrôler les paramètres de soudage pour éviter les fissures de solidification. Utiliser un faible apport de chaleur et éviter un refroidissement rapide.
Fabrication
- Usinage:
- Général: L'alliage L-605 est difficile à usiner en raison de son taux d'écrouissage élevé et de sa résistance.. Utiliser des outils pointus et des vitesses de coupe faibles.
- Liquides de refroidissement: Utilisez des liquides de refroidissement à base d'eau ou des huiles de coupe pour réduire la chaleur et la friction, prolongeant ainsi la durée de vie de l'outil et améliorant la finition de surface.
- Outillage: Les outils en carbure sont recommandés pour de meilleures performances et longévité.
- Formation:
- Formage à froid: L'alliage L-605 peut être formé à froid en utilisant des méthodes standard. Cependant, il nécessite des forces plus élevées en raison de sa résistance et de son taux d'écrouissage.
- Formage à chaud: Le formage à chaud est généralement effectué à des températures comprises entre 1 175°C et 1 230°C. (2150°F et 2250°F). Un contrôle adéquat de la température est nécessaire pour empêcher la croissance des grains et maintenir les propriétés mécaniques.
- Traitements thermiques:
- Recuit: Le recuit est effectué pour ramollir le matériau et soulager les contraintes. Pour alliage L-605, les températures de recuit vont de 1175°C à 1230°C (2150°F à 2 250 °F), suivi d'un refroidissement rapide.
- Soulager le stress: La relaxation du stress peut être effectuée à des températures comprises entre 870 °C et 1 010 °C. (1600°F à 1 850 °F) pour 1-2 heures, suivi d'un refroidissement à l'air.
- Nettoyage des surfaces:
- Décapage: Utiliser une solution de décapage à base d'acide sulfurique ou d'acide nitrique pour éliminer les oxydes et le tartre formés lors du traitement thermique ou du soudage..
- Nettoyage mécanique: Le meulage et le brossage sont efficaces pour éliminer les contaminants de surface, mais il faut veiller à éviter d'incorporer des particules de fer, ce qui pourrait entraîner de la corrosion.
Meilleures pratiques pour le soudage et la fabrication
- Propreté: Maintenir un environnement de travail propre pour éviter toute contamination. Contaminants tels que le soufre, phosphore, plomb, et le zinc peut entraîner des défauts de soudure et des problèmes de corrosion.
- Outillage: Utilisez des outils dédiés à l'alliage L-605 pour éviter la contamination croisée par d'autres métaux.
- Environnement contrôlé: Dans la mesure du possible, effectuer le soudage et la fabrication dans un environnement contrôlé pour minimiser l'introduction d'impuretés.
- Entraînement: Veiller à ce que les soudeurs et les fabricants soient spécifiquement formés à la manipulation des alliages à base de cobalt afin d'obtenir les meilleurs résultats.
Conclusion
Alliage L-605 (États-Unis R30605 | Haynes 25) est un alliage à base de cobalt haute performance connu pour sa résistance exceptionnelle à haute température, résistance à l'oxydation, et résistance à l'usure. Il est largement utilisé dans des applications exigeantes telles que l'aérospatiale, turbines à gaz, traitement chimique, et dispositifs médicaux. En adhérant aux meilleures pratiques en matière de soudage et de fabrication, les ingénieurs et les fabricants peuvent garantir des résultats de haute qualité et des performances fiables dans les applications prévues.
L’alliage C276 est un alliage nickel-molybdène-chrome très polyvalent avec une excellente résistance à la corrosion dans un large éventail d’environnements sévères. Il est particulièrement connu pour sa résistance aux piqûres, Fissuration par corrosion sous contrainte, et atmosphères oxydantes.
Alliage 400 est un alliage nickel-cuivre connu pour son excellente résistance à la corrosion et sa haute résistance sur une large plage de températures. Il est particulièrement efficace dans les environnements réducteurs et oxydants et offre de bonnes propriétés mécaniques à des températures inférieures à zéro..
Alliage 600, également connu sous le nom d'Inconel 600, est un alliage nickel-chrome réputé pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion et à l'oxydation à haute température.
Alliage INCONEL 625 (NOUS N06625 / WNR 2.4856) est un alliage très polyvalent largement utilisé dans diverses industries en raison de ses propriétés mécaniques exceptionnelles, résistance exceptionnelle à la corrosion, et une excellente fabricabilité. Il est particulièrement adapté aux applications soumises à des contraintes élevées et à des températures élevées dans l'aérospatiale., marin, traitement chimique, pétrole et gaz, et les secteurs de la production d’électricité.
Nickel 690 (NOUS N06690 / WNR 2.4642) est un alliage polyvalent avec d'excellentes caractéristiques de soudage et de fabrication. En adhérant aux meilleures pratiques et en comprenant les exigences spécifiques de cet alliage, les ingénieurs et les fabricants peuvent garantir des résultats de haute qualité dans diverses applications industrielles. Sa robustesse pour résister à la corrosion et maintenir son intégrité mécanique à haute température en fait un choix privilégié pour les environnements exigeants..
Alliage de nickel 825 (NOUS N08825 / WNR 2.4858) est un alliage polyvalent avec une excellente résistance à la corrosion et une stabilité à haute température. Ses caractéristiques favorables de soudage et de fabrication en font un choix privilégié pour les applications industrielles exigeantes.. En adhérant aux meilleures pratiques et en comprenant les exigences spécifiques de cet alliage, les ingénieurs et les fabricants peuvent garantir des résultats de haute qualité et des performances fiables dans divers environnements tels que le traitement chimique, pétrole et gaz, contrôle de la pollution, et l'énergie nucléaire.
