Acier inoxydable super duplex UNS S32760 (F55) : propriétés et applications

Qu'est-ce que l'UNS S32760 (F55) ?

UNS S32760 est un acier inoxydable super duplex combinant des quantités à peu près égales d'austénite et de ferrite à l'état recuit en solution-. La désignation F55 est la nuance ASTM A182 pour les pièces forgées et les raccords ; dans la pratique européenne, le matériau est EN 1.4501, X2CrNiMoCuWN25-7-4, normalisé par EN 10088. La nuance est conçue pour les environnements de chlorure et de sulfure les plus exigeants où les aciers austénitiques de type 316 ou 904L standard échouent par piqûres, corrosion caverneuse ou fissuration par corrosion sous contrainte. Sa teneur élevée en chrome, molybdène, azote, cuivre et tungstène lui confère à la fois une résistance élevée et une résistance exceptionnelle à la corrosion localisée.

Composition chimique (ASTM A240, plaque)

Propriétés mécaniques (recuit)

Résistance à la corrosion et PREN

Le nombre équivalent de résistance aux piqûres, PREN=Cr + 3.3 x (Mo + 0.5 W) + 16 x N, est utilisé pour classer la résistance des aciers inoxydables aux piqûres dans les milieux chlorures. Pour UNS S32760, la valeur est supérieure à 40, contre environ 24-28 pour 316 et environ 34 pour le lean duplex UNS S32205. Les ajouts de cuivre et de tungstène améliorent spécifiquement les performances dans l'eau de mer et dans les acides réducteurs, tandis que l'azote augmente la résistance et la résistance aux piqûres. La nuance est également qualifiée pour le service acide contenant du sulfure d'hydrogène, où elle résiste mieux à la fissuration sous contrainte du sulfure que les nuances austénitiques.

Soudabilité et fabrication

L'UNS S32760 peut être soudé par les procédés courants, notamment GTAW, GMAW et SMAW, en utilisant une charge correspondante ou légèrement sur-alliée. Pour préserver l'équilibre 50/50 austénite-ferrite et éviter les phases intermétalliques nocives, l'apport de chaleur est contrôlé, la température entre passes est maintenue en dessous d'environ 150 C et un recuit de mise en solution à environ 1 100-1 140 C avec refroidissement rapide est appliqué après le soudage si nécessaire. Le préchauffage n’est normalement pas nécessaire. Le matériau est plus difficile à usiner que les nuances austénitiques en raison de sa haute résistance ; un outillage rigide, des avances positives et un liquide de refroidissement abondant sont recommandés.

Applications typiques

Pétrole et gaz offshore : collecteurs sous-marins, pipelines, colonnes montantes et vannes

Génie maritime : arbres de pompes à eau de mer, arbres d'hélices, fixations

Traitement chimique : réacteurs, échangeurs de chaleur et canalisations pour les acides contenant du chlorure-

Usines de dessalement : corps d'évaporateur, tuyauterie et pompes haute-pression

Pâtes et papiers : équipement d'usine de blanchiment en service de dioxyde de chlore

Systèmes FGD : éléments internes de l'absorbeur de désulfuration des gaz de combustion

Foire aux questions

Que signifie F55 ?

F55 est la désignation de qualité dans la norme ASTM A182 pour les pièces forgées en acier inoxydable super duplex de la norme UNS S32760, telles que les brides, les raccords et les composants de vannes. Le même matériau sous forme de plaque est spécifié selon ASTM A240 sous le nom UNS S32760.

Quel est l’équivalent européen de l’UNS S32760 ?

L'équivalent EN est 1.4501, X2CrNiMoCuWN25-7-4, selon EN 10088-1. Il a la même composition nominale et des propriétés mécaniques et de corrosion comparables.

Pourquoi du cuivre et du tungstène sont-ils ajoutés à cette qualité ?

Le cuivre améliore la résistance aux acides réducteurs et à la corrosion générale dans l’eau de mer ; le tungstène, en collaboration avec le molybdène, augmente la résistance aux attaques localisées dans les milieux chlorés. Les deux contribuent à un PREN supérieur à 40.

L'UNS S32760 peut-il être soudé ?

Oui, avec des procédures contrôlées : apport de chaleur modéré, température entre les passes inférieure à environ 150 C, charge adaptée et, pour le service critique, recuit de solution après-soudage. La soudure doit être examinée car la précipitation intermétallique réduit la ténacité et la résistance à la corrosion.

Quelle est la différence entre UNS S32760 et UNS S32750 ?

Le S32760 contient du cuivre et du tungstène, qui améliorent les performances de l'eau de mer et du gaz acide ; Le S32750 a une teneur en azote légèrement plus élevée et une résistance à la traction minimale plus élevée. Les deux sont des qualités super duplex avec une limite d'élasticité d'au moins 550 MPa et un PREN supérieur à 40.

L'UNS S32760 est-il magnétique ?

Oui, les aciers inoxydables duplex sont magnétiques en raison de leur phase ferrite, contrairement aux 304 ou 316 entièrement austénitiques. Le magnétisme est normal et n’affecte pas la résistance à la corrosion ou les performances mécaniques.