S31803 vs 316L vs S32750 : différences

Aperçu des trois niveaux

316L, S31803 et S32750 représentent trois niveaux d'alliage distincts utilisés dans les systèmes de tuyauterie pétrolière et gazière, de traitement chimique, maritime et sous pression. La sélection d'une mauvaise nuance entraîne soit une corrosion prématurée et un entretien excessif, soit une spécification excessive et un gaspillage de capital.. 316L est la nuance austénitique de référence, S31803 est la nuance duplex standard communément appelée 2205 et S32750 est la nuance super duplex communément appelée 2507. Les différences de microstructure, de chimie, de résistance et de résistance à la corrosion sont résumées ci-dessous pour faciliter la sélection des matériaux.

Type de matériau et microstructure

Composition chimique et PREN

Le tableau 2 compare les principaux éléments d'alliage et le nombre équivalent de résistance aux piqûres (PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N). Plus le PREN est élevé, meilleure est la résistance aux piqûres en milieu chloré.

Propriétés mécaniques

Le tableau 3 donne les exigences mécaniques minimales de la plaque selon ASTM A240. Les nuances duplex offrent environ le double de la limite d'élasticité du 316L, ce qui se traduit directement par des parois plus fines et des structures plus légères.

Performances de corrosion dans les environnements de service

Le tableau 4 compare le comportement dans les environnements qui déterminent généralement le choix des matériaux.

Limites de température

La température de service continu est limitée par différents mécanismes dans chaque qualité . 316L conserve sa résistance utile à environ 400 degrés. Les nuances duplex sont limitées par le risque de fragilisation en phase sigma-dans la ferrite : le S31803 est généralement limité à environ 280-300 degrés et le S32750 à environ 250-280 degrés. En dessous de l’extrémité inférieure de la plage, les qualités duplex subissent également une transition ductile à fragile et ne doivent pas être utilisées à très basse température sans essai d’impact.

Coût, valeur du cycle de vie et applications

Le tableau 5 résume le positionnement économique des trois grades.

Applications typiques : 316L pour la transformation des aliments, les équipements chimiques généraux et l'utilisation architecturale ; S31803 pour les oléoducs et gazoducs, les échangeurs de chaleur, les récipients sous pression et les systèmes de dessalement ; S32750 pour les plateformes offshore, les canalisations sous-marines et les systèmes d'injection d'eau de mer.

Comment choisir

Pour la plupart des applications de tuyauterie industrielle et de pression, le S31803 offre le meilleur rapport coût-/-performance : sa limite d'élasticité permet des parois plus fines que le 316L, et son PREN de 34-36 couvre la majorité des tâches contenant du chlorure-. Le S32750 est justifié pour les environnements les plus agressifs : eau de mer chaude, gaz corrosifs et applications dans lesquelles le 316L ou le S31803 ont échoué par piqûre ou corrosion caverneuse.. 316Le L reste le choix économique pour un service doux et sans chlorure où sa structure entièrement austénitique et sa facilité de fabrication sont des avantages.

Foire aux questions

Q1 : Que signifie PREN et quelles sont les valeurs de ces notes ?A1 : PREN est le nombre équivalent de résistance aux piqûres, PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N. 316L atteint environ 24-26, S31803 environ 34-36 et S32750 au moins 40.

Q2 : Pourquoi le S32750 est-il appelé super duplex ?A2 : La classe super duplex est définie par un PREN de 40 ou plus, obtenu grâce à 24 à 26 % de chrome, 3 à 5 % de molybdène et 0,24 à 0,32 % d'azote. Le S31803, avec un PREN de 34-36, est une qualité duplex standard.

Q3 : Le S31803 peut-il être utilisé pour les canalisations d’eau de mer ?A3 : Oui, à des températures modérées avec un débit continu. Pour l'eau de mer chaude, stagnante ou polluée, le S32750 est le choix le plus sûr en raison de sa résistance plus élevée à la corrosion caverneuse.

Q4 : Quelle qualité a la résistance la plus élevée ?A4 : S32750, avec une limite d'élasticité minimale de 550 MPa selon ASTM A240, suivi du S31803 à 450 MPa et du 316L à 170 MPa.

Q5 : Comment les coûts se comparent-ils ?A5 : 316L est le coût le plus bas, le S31803 est modéré et le S32750 est le plus élevé, reflétant la teneur en alliage. Le coût initial plus élevé des qualités duplex est généralement récupéré grâce à des parois plus minces et une durée de vie plus longue.

Q6 : Quels consommables de soudage sont utilisés pour les qualités duplex ?A6 : S31803 est soudé avec des charges duplex à 22 % de chrome telles que AWS A5.9 ER2209 et S32750 avec des charges super duplex à 25 % de chrome telles que AWS A5.9 ER2594, avec un apport de chaleur et une température entre passes contrôlés.