Alliage CrN40MDTU (EP543U)

Les séparateurs centrifuges, les centrifugeuses et les appareils chimiques similaires qui travaillent dans un environnement agressif sont fabriqués en acier fer-nickel CrN40MDTU. Des éléments de détection élastiques (soufflets, ressorts, membranes) sont également produits et fonctionnent également dans des environnements agressifs à des températures élevées. L'alliage résiste aux solutions d'acides phosphoriques et sulfuriques, aux environnements de condensats gazeux à forte teneur en H2S et CO2. L'alliage KhN40MDTU a les spécifications suivantes : 14-1-1754-76 ; 14-1-3190-81 ; 14-1-3639-83 ; 14-1-4042-85 ; 14-1-1214-82 ; 14-1-3528-83 ; 14-1-3546-83.

Composition chimique

Propriétés mécaniques à 20 °C

*1 Trempe à 1050-1100 °C, 1,5-2 heures, refroidissement à l'air, vieillissement à 750 °C (5-10 heures), refroidissement à l'air.
*2 Vieillissement à 600-630 °C (5 heures), refroidissement à l'air.

Propriétés mécaniques à basse température et à température ambiante (barres Ø 16 et ¤ 90 mm)

Note : Le traitement thermique - durcissement à l'air à 1050 °C Traitement thermique - durcissement à l'air à 1050 °C + vieillissement à 650 °C pendant 5-8 heures (numérateur) et déformation + vieillissement à 650 °C, 5 heures (dénominateur).

Propriétés mécaniques à haute température

Remarque. Barres ¤90 mm, durcissement à l'air de 1050-1100 °C.

Effet de la déformation à froid (numérateur) et du vieillissement à 650 °C (5 heures), refroidissement à l'air (dénominateur) sur la dureté de l'alliage (tôles de 6 mm d'épaisseur, durcissement à l'eau 1050 °C).

Propriétés physiques à 20°C

Densité 8,05 kg/cm3, module d'élasticité 20,84 - 10-4N/mm2, conductivité thermique 0,121 - 10² W (m - K). Les valeurs du coefficient thermique de dilatation linéaire α

Résistance à la corrosion

Indépendamment du traitement thermique et du mode de déformation, la nuance KhN40MDTU possède une résistance élevée à la corrosion générale dans des solutions à 60 % de _{H2 SO4} jusqu'à une température de 80 °C. La vitesse de corrosion dans des solutions à 20-30 % de H2 SO4 peut atteindre 2 mm pendant 10 ans. La vitesse de corrosion dans des solutions de _{H2 SO4} à 20-30% peut atteindre 2 mm pendant 10 ans. Dans les solutions à 70 % de _{H3 PO4} jusqu'à 80 °C, la vitesse de corrosion ne dépasse pas 0,5 mm par 10 ans. L'alliage résiste à la corrosion fissurante dans les solutions chloro-acides à 90 °C, contenant 200 g/l de NaCl + oxydant ; ainsi que dans une solution bouillante de 42% de _MgCl2 à des valeurs de contrainte de 0,75 - 1,2 σt ; 0,92 σv. Les essais de résistance à la corrosion sont effectués sur un échantillon durci selon la procédure suivante : vieillissement à 650 °C (5 heures) avec refroidissement à l'air immédiatement après la déformation à chaud. Dans des solutions d'acide polyphosphorique à 100 % à température élevée (vitesse de corrosion en phase gazeuse à 135 °C ≤ 0,007 mm par 10 ans ; et en phase liquide 1.5 mm pendant 10 ans ; dans l'acide fluorhydrique à 10 % à 70 °C, la vitesse de corrosion est de 1,1 mm pendant 10 ans. L'alliage est utilisé dans les installations de gaz et de condensat où le gaz naturel contient jusqu'à 6 % de H2S et jusqu'à 6 % de CO2. Le taux de corrosion dans le distillat chaud à 70 °C, qui est saturé en H2S, à des pressions allant jusqu'à 1,7 N/mm2 ≤ 0,003 mm en 10 ans.

Paramètres de traitement

L'alliage présente une aptitude satisfaisante à la déformation à froid et à chaud ainsi qu'à l'usinage. La déformation à chaud s'effectue dans la plage thermique de 1160-950°C. Si le vieillissement commence immédiatement après la déformation à chaud, à la fin de la déformation, la t° doit être inférieure à la t° de recristallisation de l'alliage, c'est-à-dire jusqu'à 920 °C. Le traitement thermique peut être effectué selon 3 schémas, en fonction du niveau de résistance requis :

1) déformation à chaud + vieillissement 600-50°C (5 heures) avec refroidissement à l'air ;

2) durcissement à l'air à 1060-1090 °C + vieillissement à 650-50 °C avec refroidissement à l'air,

3) traitement thermique d'adoucissement : trempe à l'air ou à l'eau à t° 1060-1090°C.

Soudage

La méthode de soudage à l'arc sous argon avec un fil Sv-04HN40MDTU est recommandée. Un cordon de soudure sans fissures à chaud ne peut être produit que pour des tôles d'une épaisseur allant jusqu'à 6 mm. Cela nécessite un prétraitement : déformation + vieillissement à basse température (650°C). Le soudage par contact de cet acier à une épaisseur de 0,16-0,26 mm avec les alliages CrN40MDTU, CrN28MDT, Cr18N10T permet d'obtenir une soudure de qualité avec une densité de vide élevée.

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