Acier 1.4162 – Acier inoxydable duplex à structure austénitique-ferritique, au chrome-manganèse-nickel avec ajout de molybdène, de cuivre et d'azote, PN-EN 10088-1 X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®, ASTM A182 F69.

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Pièces forgées 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101® – cubes et arbres forgés à matrice ouverte
Tuyaux 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101®
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Comparaison de la composition chimique de l'acier duplex 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 et les nuances apparentées UNS S32101, LDX 2101®, ASTM A182 F69

Acier 1.4162 – X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®

Acier 1.4162 – caractéristiques de la nuance et équivalents

Stal 1.4162 – Acier inoxydable duplex à structure austénitique-ferritique, au chrome-manganèse-nickel avec ajout de molybdène, de cuivre et d'azote, PN-EN 10088 X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®.
L'acier de nuance 1.4162 appartient au groupe des aciers désignés sous le nom de Duplex maigreIl s'agit d'aciers duplex à alliage économique, à teneur réduite en éléments d'alliage coûteux, principalement le nickel et le molybdène. La réduction de la teneur en nickel est compensée, entre autres, par une augmentation des teneurs en manganèse et en azote, permettant ainsi d'obtenir une microstructure biphasée optimale et des propriétés mécaniques élevées.
La composition typique de LDX 2101® contient environ 21,5 % de chrome, 5 % de manganèse, 1,5 % de nickel, 0,3 % de molybdène et 0,22 % d'azoteGrâce à cette composition, l'acier 1.4162 combine une résistance mécanique élevée avec une bonne résistance à la corrosion, avec une teneur en nickel nettement inférieure à celle des aciers austénitiques classiques.
La microstructure biphasée de ferrite et d'austénite confère au matériau une limite d'élasticité élevée, une bonne résistance à la fatigue et une résistance nettement supérieure à la fissuration par corrosion sous contrainte dans les environnements contenant des chlorures par rapport aux aciers austénitiques classiques.

Résistance à la corrosion de l'acier 1.4162

Stal 1.4162 / UNS S32101 / LDX 2101® Il se caractérise par une bonne résistance à la corrosion générale, à la corrosion localisée et à la fissuration par corrosion sous contrainte. Sa teneur élevée en chrome et en azote assure la stabilité de la couche passive, tandis que sa structure duplex accroît sa résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte.
La résistance générale à la corrosion de l'acier 1.4162 est comparable à celle de l'acier austénitique dans de nombreux environnements. 1.4307/304L, tandis que la résistance à la corrosion par piqûres est accrue grâce à la teneur élevée en chrome et en azote.
Un avantage particulièrement important de l'acier 1.4162 est sa résistance à Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC)La structure austénitique-ferritique biphasée offre à cet égard un avantage certain par rapport aux aciers austénitiques classiques tels que le 304L et le 316L.
Dans les environnements chlorés plus agressifs, notamment à haute température, l'acier 1.4162 ne remplace pas les nuances Duplex plus alliées telles que 1.4462 / Duplex 2205, ni acier Super Duplex.

Acier PREN 1.4162

Résistance à corrosion par piqûres peuvent être comparés approximativement en utilisant Indicateur PREN:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Pour une composition chimique typique de l'acier 1.4162 / LDX 2101® La valeur PREN est d'environ 26.
À titre de comparaison, l'acier 304L typique atteint un PREN d'environ 18, l'acier 316L d'environ 24 et l'acier Duplex plus allié 1.4462/2205 d'environ 35.
La valeur PREN élevée de l'acier 1.4162, malgré sa faible teneur en molybdène, est principalement due à sa teneur en chrome d'environ 21,5 % et à sa teneur élevée en azote.
Remarque: L'indice PREN est un indice comparatif et ne constitue pas une garantie directe de la résistance d'un matériau dans un environnement spécifique. La résistance réelle à la corrosion dépend également de la température, du pH, de la concentration en chlorures, de la qualité de surface, des conditions d'écoulement et de la conception du composant.

1.4162 acier – propriétés mécaniques

L'une des caractéristiques les plus importantes de l'acier 1.4162 est sa haute résistance mécanique. Sa limite d'élasticité est plus de deux fois supérieure à celle de nombreux aciers austénitiques standard, ce qui permet de réduire l'épaisseur et le poids des composants dans les structures correctement conçues.

Les valeurs fournies sont indicatives. Les propriétés mécaniques requises dépendent de la forme, de l'épaisseur et des conditions de livraison du produit, ainsi que de la norme applicable.

Propriétés physiques de l'acier 1.4162

Grâce à la présence de ferrite, l'acier 1.4162 présente des propriétés magnétiques. Son coefficient de dilatation thermique est également inférieur à celui des aciers inoxydables austénitiques classiques, ce qui peut s'avérer avantageux pour les structures soumises à des variations de température.

Soudabilité de l'acier 1.4162

Stal 1.4162 / LDX 2101® Il se caractérise par une bonne soudabilité et peut être soudé par la plupart des méthodes standard utilisées pour les aciers inoxydables duplex.
Les méthodes utilisées comprennent :

• TIG (141),
• MIG / MAG,
• MMA (111),
• VU (121) dans des applications appropriées.

Lors du soudage avec métal d'apport, on utilise des métaux d'apport qui garantissent la teneur en austénite appropriée dans la soudure. Pour l'acier 1.4162, on utilise des métaux d'apport tels que le 23 7 NL et le 22 9 3 NL.

Principales recommandations pour le soudage de l'acier 1.4162

• Les surfaces doivent être soigneusement nettoyées avant le soudage.
• éviter la contamination de la surface par des particules d'acier au carbone,
• La quantité de chaleur apportée lors du soudage doit être contrôlée.
• La température entre les passages doit être contrôlée.
• Il convient d'utiliser un liant et un gaz de protection correctement sélectionnés.
• Il est nécessaire de maintenir un équilibre adéquat entre la ferrite et l'austénite dans la soudure et la zone affectée thermiquement.
• Après soudage, il est impératif d'éliminer la calamine et les décolorations thermiques des surfaces exposées à des environnements corrosifs.

Une technologie de soudage correcte est particulièrement importante pour les aciers duplex, car un cycle thermique incorrect peut modifier les proportions des phases ferrite et austénite et altérer la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques du joint.

Traitement thermique de l'acier 1.4162

L'acier 1.4162 est généralement fourni à l'état sursaturé, assurant ainsi la structure austénitique-ferritique biphasée appropriée.
Après traitement dans la plage de températures de traitement thermique de mise en solution, le matériau doit être refroidi suffisamment rapidement pour obtenir la microstructure appropriée et réduire le risque de précipitations indésirables.
L'acier 1.4162 n'est pas conçu pour les traitements thermiques traditionnels de trempe et de revenu. Cependant, sa résistance peut être augmentée par écrouissage.
Il convient d’éviter tout stockage prolongé inutile du matériau dans des plages de températures susceptibles d’entraîner des modifications défavorables de la microstructure de l’acier duplex.

Transformation mécanique et plastique de l'acier 1.4162

L'acier 1.4162 peut être travaillé à froid et à chaud. Du fait de sa limite d'élasticité élevée, le pliage, l'emboutissage et autres opérations de formage nécessitent des forces supérieures à celles requises pour les aciers austénitiques classiques.
Cette nuance se caractérise également par une bonne usinabilité pour l'acier duplex.
Lors de l'usinage, les recommandations suivantes s'appliquent :

• montage rigide de la pièce et de l'outil,
• en utilisant des outils tranchants de géométrie appropriée,
• sélection des paramètres limitant le chauffage excessif du matériau,
• maintenir le débit d'alimentation approprié,
• Utilisation d'un système de refroidissement et de lubrification efficace.

La haute résistance de l'acier 1.4162 peut permettre de réduire les sections transversales des éléments par rapport aux structures réalisées en aciers austénitiques standard, à condition que cette solution soit prise en compte dans les calculs structurels.

Application de l'acier 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101®

Stal 1.4162 / UNS S32101 / LDX 2101® Il est utilisé dans les structures nécessitant une combinaison de haute résistance mécanique, de bonne résistance à la corrosion et d'une teneur limitée en additifs d'alliage coûteux.
Les applications typiques comprennent :

• réservoirs de stockage et de traitement,
• réservoirs et installations industrielles,
• industrie des pâtes et papiers,
• composants de machines à papier,
• installations hydrauliques et systèmes de traitement de l'eau,
• installations et dispositifs de gestion des eaux usées,
• ponts et ouvrages hydrotechniques,
• éléments d'écluses et de barrages,
• renforcement des structures en béton,
• brides et vannes,
• composants de récipients sous pression et d'équipements de traitement,
• échangeurs de chaleur,
• éléments structuraux dans l'industrie chimique,
• Applications sélectionnées dans l'industrie pétrolière et gazière.

L'acier 1.4162 est particulièrement intéressant dans les structures où sa limite d'élasticité élevée permet de réduire l'épaisseur et le poids des éléments par rapport aux structures réalisées en aciers austénitiques classiques.

1.4162 acier – options de livraison

L’acier 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101® peut être fourni sous différentes formes de produits en acier, selon le fabricant et la norme de produit requise, notamment :

• feuilles laminées à chaud et à froid,
• bandes et bobines,
• tiges,
• tuyaux soudés et sans soudure,
• raccords de tuyauterie,
• profils et éléments structurels,
• pièces forgées et produits semi-finis,
• formes et éléments découpés sur mesure.

Stal 1.4162 / X2CrMnNiN21-5-1 / UNS S32101 / LDX 2101® Il s'agit d'un alliage duplex économique alliant une résistance mécanique élevée à une bonne résistance à la corrosion générale, localisée et sous contrainte. Sa faible teneur en nickel et en molybdène, combinée à une teneur élevée en chrome, en manganèse et en azote, lui confère des performances optimales tout en minimisant l'utilisation d'éléments d'alliage coûteux.
Dans les environnements chlorés plus agressifs ou dans les applications exigeant une plus grande résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse, il convient d'envisager des aciers duplex plus fortement alliés, tels que : 1.4462 / Duplex 2205, ou Super Duplex permanent.

Acier duplex
1.4362 – Acier duplex au chrome-nickel avec ajout de molybdène, de cuivre et d'azote X2CrNiN23-4, UNS S32304, Duplex 2304
1.4162 – acier duplex au chrome-manganèse-nickel avec ajout de Mo et Cu X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®, A182 F69.
1.4460 – acier duplex au chrome-nickel-molybdène avec ajout d'azote X3CrNiMoN27-5-2, AISI 329, UNS S32900, SS 2324.
1.4462 – Acier duplex au chrome-nickel-molybdène avec ajout d'azote X2CrNiMoN22-5-3, UNS S31803, S32205, Duplex 2205
Super duplex
1.4410 – Acier super duplex au chrome-nickel-molybdène avec ajout d'azote X2CrNiMoN25-7-4 – UNS S32750 – Super Duplex 2507
1.4501 – Acier super duplex au chrome-nickel-molybdène avec ajout de Cu, W et N X2CrNiMoCuWN25-7-4 – UNS S32760
1.4507 – Acier super duplex au chrome-nickel-molybdène avec ajout de Cu et N X2CrNiMoCuN25-6-3 – UNS S32550 – F61 / Alliage 255

Voir aussi les autres aciers résistants à la corrosion