L'acier inoxydable est omniprésent, et il existe une multitude de modèles, parfois difficiles à distinguer. Aujourd'hui, nous partageons avec vous un article pour clarifier ces points.
L'acier inoxydable est l'abréviation de l'acier inoxydable résistant aux acides, l'air, la vapeur, l'eau et d'autres milieux corrosifs faibles ou l'acier inoxydable est connu sous le nom d'acier inoxydable; et sera résistant aux milieux corrosifs chimiques (acides, alcalis, sels et autres imprégnations chimiques) la corrosion de l'acier est appelée acier résistant aux acides.
L'acier inoxydable est un acier résistant à la corrosion par l'air, la vapeur, l'eau et d'autres agents faiblement corrosifs, ainsi que par les acides, les alcalis, les sels et autres agents chimiques corrosifs. En pratique, on parle souvent d'acier inoxydable résistant à la corrosion par les agents faiblement corrosifs, et d'acier résistant à la corrosion par les agents chimiques. En raison de leurs différences de composition chimique, le premier n'est pas nécessairement résistant à la corrosion par les agents chimiques, tandis que le second est généralement inoxydable. La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable dépend des éléments d'alliage qu'il contient.
Classification commune
Selon l'organisation métallurgique
En règle générale, selon l'organisation métallurgique, les aciers inoxydables courants sont divisés en trois catégories : les aciers inoxydables austénitiques, les aciers inoxydables ferritiques et les aciers inoxydables martensitiques. Sur la base de l'organisation métallurgique de base de ces trois catégories, les aciers duplex, les aciers inoxydables à durcissement par précipitation et les aciers fortement alliés contenant moins de 50 % de fer sont dérivés pour des besoins et des applications spécifiques.
1. Acier inoxydable austénitique
La structure cristalline cubique à matrice à faces centrées de l'organisation austénitique (phase CY) est dominée par des propriétés non magnétiques, principalement par écrouissage pour la renforcer (et pouvant conduire à un certain degré de magnétisme) de l'acier inoxydable. L'American Iron and Steel Institute utilise les séries 200 et 300 d'étiquettes numériques, telles que 304.
2. Acier inoxydable ferritique
La structure cristalline cubique centrée sur la matrice de la ferrite (phase A) est dominante, magnétique et ne peut généralement pas être durcie par traitement thermique. Cependant, le travail à froid peut légèrement renforcer l'acier inoxydable. L'American Iron and Steel Institute utilise les normes 430 et 446 pour l'étiquetage.
3. Acier inoxydable martensitique
La matrice est martensitique (cubique centrée ou cubique), magnétique, et permet d'ajuster les propriétés mécaniques de l'acier inoxydable par traitement thermique. L'American Iron and Steel Institute a indiqué les valeurs 410, 420 et 440. La martensite présente une structure austénitique à haute température, qui peut se transformer en martensite (c'est-à-dire durcie) après refroidissement à température ambiante à une vitesse appropriée.
4. Acier inoxydable de type austénitique et ferritique (duplex)
La matrice présente une organisation biphasée austénitique et ferritique, dont la teneur en phase secondaire est généralement supérieure à 15 %. Elle est magnétique et peut être renforcée par écrouissage. L'acier inoxydable 329 est un acier duplex classique. Comparé à l'acier inoxydable austénitique, l'acier duplex présente une résistance élevée, une résistance à la corrosion intergranulaire, à la corrosion sous contrainte chlorée et à la corrosion par piqûres nettement améliorée.
5. Acier inoxydable à durcissement par précipitation
La matrice est d'organisation austénitique ou martensitique et peut être durcie par durcissement par précipitation pour obtenir un acier inoxydable durci. L'American Iron and Steel Institute utilise des étiquettes numériques de la série 600, telles que la 630, c'est-à-dire 17-4PH.
En général, en plus des alliages, la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable austénitique est supérieure, dans un environnement moins corrosif, vous pouvez utiliser de l'acier inoxydable ferritique, dans des environnements légèrement corrosifs, si le matériau doit avoir une résistance élevée ou une dureté élevée, vous pouvez utiliser de l'acier inoxydable martensitique et de l'acier inoxydable à durcissement par précipitation.
Caractéristiques et utilisations
Procédé de surface
Distinction d'épaisseur
1. En raison de l'échauffement des machines de laminage, les cylindres subissent une légère déformation, ce qui entraîne une variation d'épaisseur de la tôle, généralement épaisse au milieu des deux côtés. Pour mesurer l'épaisseur de la tôle, il est impératif de la mesurer au milieu de la tête de la tôle.
2. La raison de la tolérance est basée sur le marché et la demande des clients, généralement divisée en tolérances grandes et petites.
V. Exigences de fabrication et d'inspection
1. Plaque tubulaire
1 joints bout à bout de plaques tubulaires épissées pour inspection par rayons X à 100 % ou UT, niveau qualifié : RT : Ⅱ UT : niveau Ⅰ ;
2. En plus de l'acier inoxydable, traitement thermique de soulagement des contraintes des plaques de tuyaux épissées ;
③ Écart de largeur du pont de trous de la plaque tubulaire : selon la formule de calcul de la largeur du pont de trous : B = (S - d) - D1
Largeur minimale du pont de trous : B = 1/2 (S - d) + C ;
2. Traitement thermique des boîtes tubulaires :
Acier au carbone, acier faiblement allié soudé avec une cloison à plage divisée de la boîte à tuyaux, ainsi que la boîte à tuyaux des ouvertures latérales de plus de 1/3 du diamètre intérieur de la boîte à tuyaux du cylindre, dans l'application du soudage pour le traitement thermique de soulagement des contraintes, la bride et la surface d'étanchéité de la cloison doivent être traitées après le traitement thermique.
3. Test de pression
Lorsque la pression de conception du processus de coque est inférieure à la pression du processus de tube, afin de vérifier la qualité des connexions du tube de l'échangeur de chaleur et de la plaque tubulaire
1. Pression du programme de la coque : augmenter la pression d'essai en fonction du programme de tuyauterie et de l'essai hydraulique, afin de vérifier l'étanchéité des joints de tuyauterie. (Il est toutefois nécessaire de s'assurer que la contrainte du film primaire de la coque pendant l'essai hydraulique est ≤ 0,9 ReLΦ.)
2. Lorsque la méthode ci-dessus n'est pas appropriée, la coque peut être soumise à un test hydrostatique en fonction de la pression d'origine après passage, puis à un test de fuite d'ammoniac ou à un test de fuite d'halogène.
Quel type d’acier inoxydable ne rouille pas facilement ?
Il existe trois facteurs principaux qui affectent la rouille de l'acier inoxydable :
1. Teneur en éléments d'alliage. En règle générale, un acier contenant 10,5 % de chrome est moins sujet à la rouille. Plus la teneur en chrome et en nickel est élevée, plus la résistance à la corrosion est élevée (par exemple, pour l'acier inoxydable 304, avec une teneur en nickel de 85 à 10 % et une teneur en chrome de 18 à 20 %), cet acier inoxydable est généralement résistant à la rouille.
2. Le procédé de fusion utilisé par le fabricant influence également la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable. Les grandes aciéries bénéficient d'une technologie de fusion performante, d'équipements et de technologies de pointe, garantissant un contrôle optimal des éléments d'alliage, l'élimination des impuretés et la régulation de la température de refroidissement des billettes. La qualité des produits est donc stable et fiable, avec une bonne qualité intrinsèque et une résistance à la rouille. À l'inverse, certaines petites aciéries utilisent des équipements, des technologies et des procédés de fusion obsolètes, ce qui rend impossible l'élimination des impuretés et entraîne inévitablement la rouille.
3. Environnement extérieur. Un environnement sec et aéré est moins sujet à la rouille, tandis que l'humidité, les pluies persistantes ou un air acide et alcalin favorisent la rouille. L'acier inoxydable 304, quant à lui, rouillera facilement si l'environnement est trop dégradé.
Taches de rouille sur l'acier inoxydable : comment les traiter ?
1. Méthode chimique
Utiliser une pâte ou un spray décapant pour aider les parties rouillées à reconstituer la couche d'oxyde de chrome et restaurer la résistance à la corrosion. Après le décapage, il est essentiel de rincer abondamment à l'eau afin d'éliminer tous les polluants et résidus acides. Après le polissage, appliquer une cire à polir. Pour les légères taches de rouille localisées, utiliser un mélange d'essence et d'huile à parts égales et un chiffon propre pour essuyer les taches.
2. Méthodes mécaniques
Nettoyage par sablage, nettoyage par projection de particules de verre ou de céramique, oblitération, brossage et polissage. Les méthodes mécaniques permettent d'éliminer la contamination causée par les matériaux précédemment retirés, les matériaux de polissage ou les matériaux oblitérés. Tous types de contamination, notamment les particules de fer étrangères, peuvent être source de corrosion, surtout en milieu humide. Par conséquent, les surfaces nettoyées mécaniquement doivent de préférence être nettoyées à sec. L'utilisation de méthodes mécaniques ne nettoie que la surface et n'altère pas la résistance à la corrosion du matériau lui-même. Il est donc recommandé de repolir la surface avec un équipement de polissage et de la refermer avec de la cire à polir après le nettoyage mécanique.
Instrumentation, nuances et propriétés de l'acier inoxydable couramment utilisées
Acier inoxydable 1.304. C'est l'un des aciers inoxydables austénitiques les plus utilisés et les plus répandus. Il convient à la fabrication de pièces moulées embouties, de canalisations d'acide, de conteneurs, de pièces structurelles, de divers types de corps d'instruments, etc. Il permet également la fabrication d'équipements et de pièces amagnétiques basse température.
Acier inoxydable 2.304L. Afin de remédier à la précipitation de Cr23C6 causée par l'acier inoxydable 304, qui présente dans certaines conditions une forte tendance à la corrosion intergranulaire et au développement d'aciers inoxydables austénitiques à très faible teneur en carbone, sa résistance à la corrosion intergranulaire à l'état sensibilisé est nettement supérieure à celle de l'acier inoxydable 304. Outre une résistance légèrement inférieure, l'acier inoxydable 321 présente d'autres propriétés, principalement utilisé pour les équipements et composants résistants à la corrosion. Il ne peut pas être soudé par mise en solution et peut être utilisé pour la fabrication de divers types de corps d'instrumentation.
Acier inoxydable 3.304H. Branche interne en acier inoxydable 304, fraction massique de carbone de 0,04 % à 0,10 %, les performances à haute température sont meilleures que celles de l'acier inoxydable 304.
Acier inoxydable 4.316. L'acier 10Cr18Ni12, enrichi en molybdène, offre une bonne résistance aux milieux réducteurs et à la corrosion par piqûres. En milieu marin et autres, sa résistance à la corrosion est supérieure à celle de l'acier inoxydable 304, principalement utilisé pour les matériaux résistants à la corrosion par piqûres.
Acier inoxydable 5.316L. Acier à très faible teneur en carbone, offrant une bonne résistance à la corrosion intergranulaire sensibilisée, adapté à la fabrication de pièces et d'équipements soudés de section épaisse, tels que les équipements pétrochimiques, dans des matériaux résistants à la corrosion.
Acier inoxydable 6.316H. branche interne en acier inoxydable 316, fraction massique de carbone de 0,04% à 0,10%, les performances à haute température sont meilleures que l'acier inoxydable 316.
Acier inoxydable 7.317. Sa résistance à la corrosion par piqûres et au fluage est supérieure à celle de l'acier inoxydable 316L. Il est utilisé dans la fabrication d'équipements résistants à la corrosion par les acides pétrochimiques et organiques.
Acier inoxydable 8.321. L'acier inoxydable austénitique stabilisé au titane, auquel on a ajouté du titane pour améliorer la résistance à la corrosion intergranulaire, présente de bonnes propriétés mécaniques à haute température et peut être remplacé par un acier inoxydable austénitique à très faible teneur en carbone. En dehors de sa résistance à la corrosion à haute température ou à l'hydrogène et d'autres circonstances particulières, ce type d'acier n'est généralement pas recommandé.
Acier inoxydable 9.347. Acier inoxydable austénitique stabilisé au niobium. L'ajout de niobium améliore la résistance à la corrosion intergranulaire, la résistance à la corrosion dans les acides, les alcalis, le sel et autres milieux corrosifs. L'acier inoxydable 321 offre de bonnes performances de soudage. Il peut être utilisé comme matériau résistant à la corrosion et à la chaleur, principalement pour l'énergie thermique et les domaines pétrochimiques, tels que la production de conteneurs, de pipelines, d'échangeurs de chaleur, d'arbres, de tubes de fours industriels et de thermomètres à tubes de fours, etc.
Acier inoxydable 10.904L. Acier inoxydable austénitique super complet, inventé par le Finlandais Otto Kemp. Sa teneur en nickel est comprise entre 24 et 26 %, sa teneur en carbone est inférieure à 0,02 % et il présente une excellente résistance à la corrosion. Il résiste très bien aux acides non oxydants tels que l'acide sulfurique, l'acide acétique, l'acide formique et l'acide phosphorique, ainsi qu'à la corrosion caverneuse et à la corrosion sous contrainte. Il est adapté à diverses concentrations d'acide sulfurique inférieures à 70 °C et présente une bonne résistance à la corrosion par l'acide acétique et les mélanges d'acide formique et d'acide acétique, quelle que soit leur concentration et leur température, sous pression normale. La norme ASMESB-625 d'origine l'attribue aux alliages à base de nickel, tandis que la nouvelle norme l'attribue à l'acier inoxydable. La Chine utilise uniquement de l'acier de qualité approximative 015Cr19Ni26Mo5Cu2, quelques fabricants d'instruments européens de matériaux clés utilisant de l'acier inoxydable 904L, tels que le tube de mesure du débitmètre massique d'E + H utilise de l'acier inoxydable 904L, le boîtier de la montre Rolex utilise également de l'acier inoxydable 904L.
Acier inoxydable 11.440C. Acier inoxydable martensitique, acier inoxydable trempable, acier inoxydable de dureté maximale (HRC57). Principalement utilisé dans la production de buses, roulements, soupapes, tiroirs de soupape, sièges de soupape, manchons, tiges de soupape, etc.
Acier inoxydable 12.17-4PH. Acier inoxydable martensitique à durcissement par précipitation, dureté HRC44, offrant une résistance mécanique, une dureté et une résistance à la corrosion élevées. Il ne peut pas être utilisé à des températures supérieures à 300 °C. Il présente une bonne résistance à la corrosion, tant aux acides ou sels atmosphériques qu'aux acides dilués, et sa résistance à la corrosion est comparable à celle des aciers inoxydables 304 et 430. Il est utilisé dans la fabrication de plateformes offshore, d'aubes de turbine, de tiroirs, de sièges, de manchons et de tiges de vannes.
Dans la profession d'instrumentation, combiné aux problèmes de généralité et de coût, l'ordre de sélection conventionnel de l'acier inoxydable austénitique est l'acier inoxydable 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, dont 317 est moins couramment utilisé, 321 n'est pas recommandé, 347 est utilisé pour la corrosion à haute température, 904L n'est que le matériau par défaut de certains composants de fabricants individuels, la conception ne prendra généralement pas l'initiative de sélectionner le 904L.
Dans la sélection de la conception de l'instrumentation, il y aura généralement des matériaux d'instrumentation et des matériaux de tuyauterie dans différentes occasions, en particulier dans des conditions de température élevée, nous devons accorder une attention particulière à la sélection des matériaux d'instrumentation pour répondre à la température de conception de l'équipement de processus ou de la canalisation et à la pression de conception, comme la canalisation en acier au chrome-molybdène haute température, tandis que l'instrumentation pour choisir un acier inoxydable, alors il est très probable qu'il y ait un problème, vous devez aller consulter le manomètre de température et de pression du matériau concerné.
Lors de la sélection de la conception de l'instrument, on rencontre souvent une variété de systèmes, de séries et de nuances d'acier inoxydable différents. La sélection doit être basée sur le milieu de processus spécifique, la température, la pression, les pièces sollicitées, la corrosion et le coût, ainsi que sur d'autres perspectives.
Date de publication : 11 octobre 2023