Alliage 825 / INCOLEY® 825 / 2.4858 / UNS N08825 / NiCr21Mo – alliage de nickel résistant à la corrosion
Alliage 825 (UNS N08825, W.Nr. 2.4858, NiCr21Mo, NiFe30Cr21Mo3, alliage INCOLOY® 825, alliage VDM® 825, Nicrofer® 4221, BS NA16, Sanicro® 41) Il s'agit d'un alliage nickel-fer-chrome stabilisé au titane, avec ajouts de molybdène et de cuivre. Il a été développé pour les équipements fonctionnant dans des environnements chimiques agressifs, principalement dans l'acide sulfurique et phosphorique, ainsi que dans des solutions contenant des chlorures. Cet alliage se distingue par sa résistance à corrosion générale, piqûres, fente, intercristallin i tension dans certains médias.
Du point de vue métallurgique, l'alliage 825 est un matériau entièrement austénitique, renforcé par mise en solution. Il ne s'agit pas d'un alliage destiné au durcissement structural classique. Son avantage réside non pas dans une résistance maximale à long terme à des températures extrêmes, mais plutôt dans une haute résistance chimique associée à une bonne soudabilité, une bonne ductilité et la possibilité de fabriquer des composants d'installations de grande taille.
Note sur la nomenclature : INCOLOY® 825 est le nom commercial officiel de Special Metals. Le terme « Inconel 825 » est parfois utilisé dans les moteurs de recherche et les annuaires professionnels, mais il ne s’agit pas du nom commercial officiel de cet alliage. INCONEL® désigne une famille de marques différente ; la documentation est mieux identifiée par UNS N08825 et 2.4858.
Matériaux disponibles chez Alfa-Tech – Alliage 825 / Incoloy 825 / 2.4858 / N08825
Barres rondes – Alliage 825 / INCOLAY 825 / 2.4858 / N08825Barres plates et formes – Alliage 825 / INCOLEY 825 / 2.4858 / N08825Barres et blocs forgés – Alliage 825 / INCOLAY 825 / 2.4858 / N08825Pièces forgées – Alliage 825 / INCOLEY 825 / 2.4858 / N08825Tubes sans soudure – Alliage 825 / INCOLAY 825 / 2.4858 / N08825Tôles, plaques et bandes – Alliage 825 / INCOLAY 825 / 2.4858 / N08825
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Alliage 825 / Incoloy 825 / 2.4858 – composition chimique, marquages et comparaison avec les normes UNS N08825, NiCr21Mo, NiFe30Cr21Mo3, alliage VDM® 825, Nicrofer® 4221, BS NA16, Sanicro® (41)
Les ingrédients sont présentés en pourcentage massique. La liste fait la distinction entre les limites de base UNS/ASTM et la composition selon la norme DIN 17744 (VDM).
| Composition chimique de l'alliage 825 / INCOLOY 825 / UNS N08825 / 2.4858 – % en masse | |||||||||||
| nuance d'alliage | Norma | Fe | Ni | Cr | Mo | Cu | Ti | C | Mn | Si | Inne |
| Alliage 825 / UNS N08825 | ASTM / UNS | repos; min. 22,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2 ; S ≤0,03 ; |
| 2.4858 / NiCr21Mo | DIN 17744 | 20,0-38,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,025 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2 ; Co ≤1,0 ; P ≤0,02 ; S ≤0,015 |
| Alliage VDM® 825 / Nicrofer® 4221 | VDM / DIN 17744 | 20,0-38,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,025 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2 ; Co ≤ 1,0 ; P ≤ 0,02 ; S ≤ 0,015 |
| Alliage INCOLOY® 825 | Métaux spéciaux | repos; min. 22,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2 ; S ≤0,03 ; |
| NA16 | BS 3072–3076 | reste | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2 ; S ≤0,03 ; |
| NiFe30Cr21Mo3 | ISO – nom | reste | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2 ; S ≤0,03 ; P ≤ 0,03 |
Le terme « reste » désigne la teneur en fer après prise en compte des autres éléments, jusqu'à la teneur minimale en Fe spécifiée. Le tiret « — » indique qu'une limite spécifique n'a pas été confirmée dans cette spécification, et non que l'élément est absent. Les exigences de composition diffèrent entre les normes UNS/ASTM et DIN 17744 ; la spécification et le certificat de matériau du produit concerné font foi.
Le rôle des éléments d'alliage dans l'alliage 825
- Ni – nickel (38–46 %) : Il stabilise la structure austénitique, augmente la ductilité et la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte dans de nombreux environnements chlorés. Il n'offre cependant pas une résistance totale à toutes les solutions chlorées.
- Cr – chrome (19,5–23,5 %) : facilite la passivation et améliore le comportement dans les environnements oxydants, notamment dans de nombreuses solutions de nitrate.
- Mo – molybdène (2,5–3,5 %) : Améliore la résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse ainsi qu'à l'action de certains acides réducteurs.
- Cu – cuivre (1,5–3,0 %) : augmente la résistance, notamment sous l'influence de l'acide sulfurique et de certains mélanges acides.
- Ti – titane (0,6–1,2 %) : sert à stabiliser la structure en fixant le carbone ; avec un traitement approprié, il réduit la sensibilisation et le risque de corrosion intergranulaire.
- Fe - fer: il participe à la création de la matrice Fe–Ni–Cr et influence le coût et les propriétés de l'alliage par rapport aux matériaux à base de nickel dont la teneur en nickel est supérieure à 55 %.
- C, Mn, Si, Al: sont contrôlés quant à leur pureté métallurgique, leurs propriétés technologiques et leur comportement au soudage ; leurs niveaux admissibles dépendent du document normatif.
Alliage 825 – microstructure, principe de fonctionnement et différences par rapport aux autres alliages
L'alliage 825 possède une matrice cubique à faces centrées austénitique monophasée. Correctement fabriqué, stabilisé et recuit, il présente un bon compromis entre résistance chimique, résistance mécanique et formabilité. L'association du chrome avec le nickel, le molybdène et le cuivre lui permet de se comporter de manière optimale à différentes étapes du processus technologique, même dans des environnements contenant à la fois des agents oxydants et réducteurs. Toutefois, cela ne signifie pas une résistance universelle : chaque milieu doit être évalué en fonction de la concentration, de la température, de l'aération, des halogènes et de la présence de précipités.
Le titane ne rend pas l'alliage insensible à tous les effets thermiques. Un cycle de stabilisation approprié limite la précipitation de carbures de chrome indésirables aux joints de grains. Après un chauffage inadéquat ou une utilisation prolongée dans certaines plages de température, la microstructure peut se modifier. Par conséquent, la documentation de Special Metals indique que la ductilité et la résistance aux chocs peuvent se dégrader au-delà d'environ 540 °C. L'alliage 825 n'est pas un alliage typique conçu pour le fluage de longue durée.
Alliage 825 – les applications industrielles les plus importantes
- Installations d'acide sulfurique : appareils, échangeurs, réchauffeurs, réservoirs, tuyaux, épurateurs et équipements de décapage, notamment à des concentrations spécifiques et à une teneur en chlorure contrôlée.
- Production d'acide phosphorique : Évaporateurs, échangeurs, tuyauterie, serpentins et équipements de traitement par voie humide ; la présence de HF, de fluorosilicates et de dépôts nécessite une analyse supplémentaire.
- Pétrole et gaz : tubes et raccords de puits contenant du H₂S, du CO₂, des chlorures et des condensats acides ; leur utilisation nécessite une qualification conformément à la norme NACE MR0175 / ISO 15156 et aux conditions spécifiques du produit.
- Technologies marines : pipelines refroidis à l'eau de mer, sections d'échangeurs de chaleur immergées et installations offshore, en tenant compte du risque de fractures et de dépôts.
- Industrie chimique : réacteurs, raccords, mélangeurs, filtres, pompes, équipements de récupération d'acide et systèmes de traitement des déchets.
- Technologie environnementale : épurateurs de gaz de combustion et dispositifs de nettoyage des gaz de procédé, en fonction des halogènes, du soufre et des acides condensables.
- Installations énergétiques et de procédés spéciaux : Certains composants des installations de traitement du combustible nucléaire et des installations chimiques sont sélectionnés ; l'homologation des matériaux dépend de la réglementation du secteur.
Alliage 825 / 2.4858 – propriétés physiques
Les valeurs physiques issues des fiches techniques de Special Metals et VDM varient légèrement selon la température de référence et la méthode de mesure. Le tableau ci-dessous indique la température le cas échéant. Le matériau est pratiquement amagnétique à température ambiante ; sa température de Curie est inférieure à environ –196 °C, il ne faut donc pas la confondre avec les propriétés ferromagnétiques des aciers ordinaires.
| Alliage 825 / Incoloy 825 – Propriétés physiques de base | |
|---|---|
| Paramètre | valeur typique |
| Densité | 8,14 g / cm³ |
| Plage de points de fusion | 1370-1400 ° C |
| Chaleur spécifique à environ 20 °C | 440 J / (kg · K) |
| Conductivité thermique à 20–25 °C | 10,8 11,1 à XNUMX XNUMX W/(m·K) |
| Résistivité électrique à environ 20 °C | 1,12–1,13 µΩ m |
| Module de Young E à 20 °C | 195–196 GPa |
| Perméabilité magnétique relative à 20 °C | environ 1,005 (maximum selon VDM) |
| Température de Curie | en dessous de -196°C |
| Dilatation linéaire moyenne 20–100 °C | environ 14,1 × 10⁻⁶/K |
| Comment interpréter le tableau : Une résistivité de 1,12 µΩ m correspond approximativement à 112 µΩ cm, et non à 1127 µΩ m. En raison de sa faible conductivité thermique, des gradients de température locaux apparaissent lors de l'usinage et du soudage ; le choix des paramètres de procédé doit en tenir compte. | |
Alliage 825 – Propriétés thermiques et électriques en fonction de la température
La conductivité thermique et la chaleur spécifique augmentent avec la température. Simultanément, le module d'élasticité diminue et la dilatation thermique augmente par rapport à la température ambiante. Les valeurs ci-dessous sont des données typiques de la fiche technique de l'alliage VDM 825. Pour les calculs thermiques, le coefficient de dilatation doit être interprété comme une valeur moyenne à la température de référence.
| Alliage 825 – propriétés thermiques et résistivité selon VDM | ||||
|---|---|---|---|---|
| Température [°C] | cp [J/(kg K)] | λ [W/(m·K)] | ρ [µΩ m] | α [10⁻⁶/K] |
| 20 | 440 | 10,8 | 1,12 | - |
| 100 | 462 | 12,4 | 1,14 | 14,1 |
| 200 | 488 | 14,1 | 1,18 | 14,9 |
| 300 | 514 | 15,6 | 1,20 | 15,2 |
| 400 | 540 | 16,9 | 1,24 | 15,6 |
| 500 | 565 | 18,3 | 1,26 | 15,8 |
| 600 | 590 | 19,6 | 1,26 | 16,0 |
| 700 | 615 | 21,0 | 1,27 | 16,7 |
| 800 | 655 | 23,2 | 1,28 | 17,2 |
| 900 | 680 | 25,7 | 1,29 | 17,6 |
| 1000 | 710 | 28,1 | 1,30 | 17,9 |
| Comment interpréter le tableau : Par exemple, entre 20 et 500 °C, la conductivité thermique augmente de 10,8 à 18,3 W/(m K) et la résistivité de 1,12 à 1,26 µΩ m. Les valeurs supérieures à 540 °C décrivent les propriétés physiques au moment de la mesure et ne constituent pas une recommandation automatique pour un fonctionnement structurel permanent à cette température. | ||||
Alliage 825 – Module de Young, module de Kirchhoff et coefficient de Poisson
Pour les échangeurs de chaleur, les tuyauteries et les fixations, la rigidité est aussi importante que la résistance. Le module de Young E influe sur l'allongement élastique, le module de Kirchhoff G sur la déformation de cisaillement et le coefficient de Poisson ν établit la relation entre la déformation longitudinale et transversale.
| Alliage 825 – paramètres élastiques en fonction de la température | |||
|---|---|---|---|
| T [°C] | Module E [GPa] | Module G [GPa] | Nombre de Poisson ν [–] |
| 20 | 196 | 76 | 0,29 |
| 100 | 192 | 75 | 0,28 |
| 200 | 187 | 72 | 0,30 |
| 300 | 181 | 70 | 0,29 |
| 400 | 174 | 68 | 0,28 |
| 500 | 168 | 65 | 0,29 |
| 600 | 162 | 61 | 0,33 |
| 700 | 154 | 57 | 0,35 |
| 800 | 142 | 53 | 0,34 |
| 900 | 131 | 49 | 0,34 |
| 1000 | 118 | 44 | 0,34 |
| Comment interpréter le tableau : À 800 °C, le module de Young chute à environ 142 GPa, contre 196 GPa à température ambiante. Ce phénomène est important pour les contraintes thermiques et les déformations, mais n'implique pas qu'une sollicitation prolongée de l'alliage à 800 °C soit acceptable. | |||
Alliage 825 – Propriétés mécaniques à température ambiante
La résistance de l'alliage dépend de la forme du produit, des conditions de fabrication et du degré d'écrouissage. Les valeurs typiques issues des essais sur les métaux spéciaux diffèrent des exigences minimales des normes. Cette distinction est particulièrement importante pour les pièces forgées, les barres et les plaques de pression.
| INCOLY 825 – Propriétés représentatives du produit à 20 °C | |||
|---|---|---|---|
| Aspect et état du produit | Rm [MPa] | Rp0,2 [MPa] | A [%] |
| Tubes recuits | 772 | 441 | 36 |
| tuyaux étirés à froid | 1000 | 889 | 15 |
| Barres recuites | 690 | 324 | 45 |
| Plaques recuites | 662 | 338 | 45 |
| Feuilles recuites | 758 | 421 | 39 |
| Comment interpréter le tableau : L'étirage à froid permet d'augmenter la limite d'élasticité de plusieurs centaines de MPa à environ 889 MPa, mais il réduit également l'allongement. Ces résultats sont typiques du tableau des métaux spéciaux ; les critères d'acceptation varient selon les commandes. | |||
Alliage 825 – propriétés minimales selon la documentation VDM / VdTÜV 432
Les propriétés requises pour les applications sous pression doivent être déterminées à partir de l'édition appropriée de la norme et de la plage dimensionnelle. Le tableau récapitule les données VDM (selon VdTÜV 432) pour des formes de produits spécifiques ; d'autres spécifications ASTM peuvent présenter des seuils et des conditions de livraison différents.
| Alliage 825 – propriétés minimales à température ambiante | |||
|---|---|---|---|
| Forme / dimension | Rp0,2 min. [MPa] | Rm min. [MPa] | A min. [%] |
| Bandes de 0,5 à 6,4 mm | 240 | 585 | 30 |
| Feuilles et plaques de 5 à 100 mm | 240 | 585 | 30 |
| Tiges jusqu'à 240 mm | 220 | 550 | 35 |
| Comment interpréter le tableau : Les valeurs de 240/585 MPa s'appliquent aux tôles et aux bandes, et celles de 220/550 MPa aux barres. Les valeurs minimales VdTÜV ne doivent pas être confondues avec les résultats d'essais typiques des métaux spéciaux ni extrapolées à des produits de dimensions différentes. | |||
Alliage 825 – résistance aux hautes températures
Les données VdTÜV 432 indiquent que les valeurs minimales requises de Rm et Rp0,2 varient en fonction de la température. Le tableau ci-dessous se réfère au matériau dans son état de livraison normal et à la plage de produits spécifiée. Il s'agit de données relatives au matériau, et non de contraintes admissibles prédéfinies pour la conception d'équipements.
| Alliage 825 – Propriétés minimales en fonction de la température | ||
|---|---|---|
| Température [°C] | Rp0,2 min. [MPa] | Rm min. [MPa] |
| 20 | 240 | 585 |
| 100 | 205 | 530 |
| 150 | 190 | 525 |
| 200 | 180 | 515 |
| 250 | 175 | 510 |
| 300 | 170 | 500 |
| 350 | 165 | 495 |
| 400 | 160 | 490 |
| 450 | 155 | 485 |
| Comment interpréter le tableau : La limite d'élasticité diminue d'un minimum de 240 MPa à 20 °C à 155 MPa à 450 °C. La capacité de charge requise du composant sous pression est déterminée conformément aux normes de conception applicables (par exemple, VdTÜV ou ASME), en tenant compte de la durée de fonctionnement, de la pression et de la corrosion. | ||
Résistance aux chocs et comportement à basse température de l'alliage 825
Special Metals a publié les résultats des essais d'énergie de rupture sur des éprouvettes Charpy à entaille en V. Cette méthode diffère de celle utilisée pour l'essai KV sur éprouvettes à entaille en V selon la norme EN ISO 148-1. Les valeurs ci-dessous sont fournies à titre indicatif uniquement, conformément aux recommandations du fabricant.
| Alliage 825 - Énergie de rupture Charpy en trou de serrure pour les plaques | ||
|---|---|---|
| Température [°C] | Direction longitudinale [J] | Direction transversale [J] |
| Femme de ménage | 107 | 113 |
| -43 | 106 | 106 |
| -196 | 91 | 97 |
| -253 | 92 | 92 |
| Comment interpréter le tableau : Les résultats restent élevés même à des températures cryogéniques, confirmant la bonne résistance aux chocs du matériau. Remarque : Ces valeurs concernent l’éprouvette à entaille en trou de serrure. Elles ne doivent pas être désignées par l’abréviation « KV » ni comparées directement aux exigences d’énergie de rupture des éprouvettes en V. | ||
Alliage 825 – Limites de température de fonctionnement et stabilité structurelle
Le VDM décrit le comportement utile de l'alliage 825 jusqu'à environ 550 °C, tandis que les homologations des appareils à pression sont spécifiées par des codes appropriés, par exemple jusqu'à 450 °C selon le VdTÜV ou jusqu'à 538 °C dans des applications ASME spécifiques. Ces températures ne sont pas universellement acceptables. Sans tenir compte de la charge, des conditions de livraison et du type de fluide, Special Metals met en garde contre les modifications structurelles lors d'une exposition à des températures supérieures à environ 540 °C, susceptibles de limiter la ductilité et la résistance aux chocs.
La résistance à la corrosion à haute température n'est pas synonyme de résistance au fluage. Si la conception exige une capacité portante de plusieurs dizaines de milliers d'heures, les données de fluage et les homologations des matériaux sont déterminantes ; dans ce cas, d'autres alliages peuvent être plus appropriés. Pour l'alliage 825, la résistance chimique et une résistance statique adéquate constituent généralement les principaux critères de sélection.
Alliage 825 / Incoloy 825 – résistance à la corrosion en milieu industriel
La résistance à la corrosion est due à l'interaction du nickel, du chrome, du molybdène, du cuivre et du titane. Cependant, il est inexact d'affirmer que l'alliage 825 est « résistant à tous les acides, à l'eau de mer et aux alcalis » : les vitesses de corrosion peuvent varier considérablement en fonction de la concentration et de la température. La contamination par le fluorure, le chlorure, les agents oxydants et les dépôts dans les crevasses sont particulièrement dangereux. L'état des joints soudés et des surfaces attaquées chimiquement est également un facteur important lors de la conception.
Alliage 825 résistant à l'acide sulfurique H₂SO₄
L'acide sulfurique est l'une des principales applications de cet alliage. La documentation de Special Metals indique que dans des solutions de H₂SO₄ à 40–80 % à environ 50 °C, dans des conditions d'essai spécifiques, des taux de corrosion inférieurs à 0,13 mm/an sont souvent obtenus. Il convient toutefois de noter que l'ajout de chlorures, de sels oxydants, de dépôts ou les variations de température lors du procédé peuvent complètement modifier les résultats.
| INCOLOY 825 – Essais en usine sélectionnés à l'acide sulfurique | ||
|---|---|---|
| Moyen et conditions | Température/exposition | Perte [mm/an] |
| 0,5 % de H₂SO₄ dans l'eau | 99°C / 12 jours | 0,05 |
| 1 à 4 % de H₂SO₄, sulfate d'ammonium et de sodium | 35–40 °C / test en usine | 0,003 |
| 12 % de H₂SO₄ + CuSO₄ à 11,2 % dans le décapage | 82°C / 26 jours | 0,005 |
| 39 % de H₂SO₄ dans un évaporateur sous vide | 49°C / 120 jours | 0,00 (aucune corrosion détectable lors de ce test) |
| 42 % de H₂SO₄ dans un évaporateur sous vide | 57°C / 120 jours | 0,008 |
| 55 % de H₂SO₄ dans un évaporateur sous vide | 71°C / 120 jours | 0,10 |
| 20 % H₂SO₄ + 4 % Na₂Cr₂O₇ | 66–71°C / 77 jours | 0,48 |
| Comment interpréter le tableau : L'utilisation d'acide sulfurique seul a donné des résultats très variables selon les conditions, allant d'une perte quasi imperceptible à 0,48 mm/an. Ceci démontre que la concentration et la température seules ne suffisent pas : la présence de sels supplémentaires, le mouvement du fluide et les conditions d'aération sont également importants. Ces données sont issues d'essais antérieurs réalisés par le fabricant. | ||
Acide phosphorique H₃PO₄ – essais en laboratoire et de procédés
Dans l'acide phosphorique pur, l'alliage 825 présente une excellente résistance, même à fortes concentrations. Cependant, dans l'acide phosphorique technique produit par voie humide, la présence de HF, H₂SiF₆, de chlorures et de particules solides peut engendrer une corrosion localisée. Par conséquent, une analyse approfondie du fluide de procédé est essentielle, et non pas seulement le pourcentage de H₃PO₄.
| Alliage 825 – Vitesse de corrosion dans les solutions d'acide phosphorique | ||
|---|---|---|
| concentration de H₃PO₄ | Conditions d'essai | Vitesse [mm/an] |
| 45 % | 63–68 °C, 30 jours ; immersion partielle | 0,02 |
| 60 % | acide pur bouillant, tests de laboratoire courts | 0,17 |
| 70 % | acide pur bouillant, test d'une journée | 0,22 |
| 75 % | Acide commercial, débit ; 78 °C, 30 jours | 0,005 |
| 75 % | Acide commercial, débit ; 95 °C, 30 jours | 0,013 |
| 75 % | Acide commercial, débit ; 105 °C, 30 jours | 0,03 |
| 75 % | 115–127 °C, 30 jours ; phase liquide/vapeur | 0,10 |
| 85 % | ébullition, tests 20–24 h | 0,91-1,27 |
| Comment interpréter le tableau : La comparaison d'une solution d'acide phosphorique à 75 % à 78 °C (0,005 mm/an) avec une solution à 85 % en ébullition (0,91 à 1,27 mm/an) montre que l'augmentation de la concentration et de la température peut accélérer considérablement la corrosion. Il convient de ne pas comparer directement des essais de plusieurs heures et des essais de 30 jours sans tenir compte de la durée d'exposition. | ||
Acides organiques – acides acétique, formique, lactique et oxalique
L'alliage 825 peut présenter une très faible corrosion dans certains acides organiques, mais la nature du milieu est plus importante que sa dénomination. Les tests rapides réalisés par Special Metals dans des solutions acides à 10 % bouillantes permettent de comparer le comportement de différents groupes chimiques dans des conditions similaires.
| INCOLOY 825 – Tests d'ébullition de 20 heures avec 10 % d'acides organiques | |
|---|---|
| Acide organique | Taux de corrosion [mm/an] |
| Acétique | |
| Formique | 0,06 |
| Lactique | 0,008 |
| Maléique | 0,003 |
| phtalique | |
| Oxalique | 0,51 |
| Comment interpréter le tableau : L'alliage 825 s'est avéré très résistant à l'acide acétique lors de ce test, mais sa résistance à l'acide oxalique était de 0,51 mm/an. Par conséquent, on ne peut pas le qualifier sans réserve de résistant à tous les acides organiques. Ces tests sont de courte durée et ne constituent pas une garantie de durabilité du dispositif. | |
Mélanges d'acide chlorhydrique (HCl), d'acide nitrique et de fluor
Dans l'acide chlorhydrique dilué, l'alliage 825 peut présenter une résistance modérée, mais la vitesse de corrosion augmente généralement rapidement avec la température. Les données d'entrée pour une solution à 5 % d'HCl indiquent environ 0,12 mm/an à 20 °C, mais environ 2 mm/an à 66 °C ; une augmentation similaire est observée dans des solutions plus concentrées. Par conséquent, l'alliage 825 ne doit pas être considéré comme le matériau de référence pour l'acide chlorhydrique chaudDans une telle application, il convient d'analyser des alliages Ni–Mo ou Ni–Cr–Mo spécialisés, par exemple de la famille C-276, après avoir vérifié le milieu réel.
Le chrome permet l'utilisation de l'alliage 825 dans certains milieux oxydants, comme les solutions d'acide nitrique, mais l'ajout d'HF ou de chlorures peut entraîner une dégradation rapide de sa résistance. L'alliage doit être qualifié pour le mélange réel et la présence de vapeurs et de condensats. Dans une installation d'évaporation, on observe souvent des résultats différents en phases liquide et vapeur.
Corrosion par piqûres, corrosion caverneuse et corrosion sous contrainte en milieu chloré
La teneur en nickel accroît la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par les chlorures, tandis que le molybdène réduit le risque de piqûres. Cependant, dans les zones où les échanges de fluides sont difficiles (sous les joints, dépôts, rondelles ou biofilms), une diminution locale du pH et une augmentation de la concentration en ions agressifs peuvent survenir. Lors de l'évaluation d'un matériau destiné au contact avec l'eau de mer, il est impératif de prendre en compte la température, le débit, les anfractuosités et les conditions microbiologiques ; la seule mention « acier résistant/alliage de nickel » est insuffisante.
L'alliage 825 est utilisé dans les systèmes en milieu sulfureux contenant du H₂S et du CO₂, mais sa résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte (SSC) ne dépend pas uniquement de son numéro UNS. Ce sont les exigences qui sont déterminantes. NACE MR0175 / ISO 15156 ou tout autre document pertinent, conditions environnementales, conditions de livraison, dureté et périmètre de production. La norme du matériau et sa qualification environnementale doivent figurer dans la documentation de commande.
| Alloy 825 – Évaluation des performances dans les principaux médias | ||
|---|---|---|
| Type d'environnement | Évaluation technique | Condition/contrainte |
| Acide sulfurique | Très bonne résistance dans de nombreuses gammes | Cela dépend de la concentration, de la température, de l'aération et des adjuvants. |
| Kvas phosphoré | Très bon dans de nombreux médias | Les fluorures, les chlorures et les dépôts peuvent provoquer une corrosion localisée. |
| Acides organiques | Bon à très bon dans certains acides | Ne généralisez pas au sujet de l'acide oxalique et des mélanges chauds. |
| Acide hydrochlorique | Limité, surtout par temps chaud | Pour les températures plus élevées, une qualification distincte est requise. |
| Eau de mer | Utile dans certaines installations | Les crevasses, la stagnation et les sédiments augmentent le risque |
| Gaz acide, H₂S / CO₂ | Utilisé dans l'industrie pétrolière et gazière | Conformité aux normes ISO 15156 / NACE et aux conditions de service requises |
| Oxydants chauds + HF | Risque de corrosion rapide | Vérifier séparément le liquide, la vapeur et le condensat |
| Comment interpréter le tableau : Les indications de la deuxième colonne ne constituent pas des catégories de certification. Lorsqu'un même procédé utilise différents fluides, chaque étape doit être évaluée : démarrage, fonctionnement nominal, arrêt et nettoyage chimique. | ||
Alliage 825 / N08825 – soudage et sélection des matériaux additionnels
L'alliage 825 se caractérise par une bonne soudabilité aux procédés TIG (GTAW), MIG (GMAW), au soudage à l'électrode enrobée et par certaines méthodes mécanisées. La propreté de surface est primordiale pour obtenir des joints résistants à la corrosion : les résidus de soufre, de graisse, de traceurs, de zinc et autres contaminants à bas point de fusion peuvent engendrer des imperfections. Il est également nécessaire de protéger la racine de la soudure contre l'oxydation et de maîtriser l'apport de chaleur et le processus de soudage.
| INCOLEY 825 – consommables de soudage | ||
|---|---|---|
| proces | Documents supplémentaires | Justification |
| TIG / MIG (GTAW / GMAW) | Métal d'apport ERNiCrMo-3 / INCONEL® 625 / VDM FM 625 | Norme recommandée par VDM et Special Metals pour de nombreux connecteurs en alliage 825 |
| Électrodes recouvertes (SMAW) | Électrode de soudage ENiCrMo-3 / INCONEL® 112 | Conçu par Special Metals pour le soudage à l'électrode enrobée |
| Connecteurs présentant une résistance à la corrosion particulièrement élevée | ERNiCrMo-14 / liant 686CPT (sélection selon la procédure) | Une solution pour des environnements spécifiques et très agressifs qui exigent des qualifications |
| Soudage de matériaux dissemblables | Liant choisi pour les matériaux et le support | Il est nécessaire d'évaluer la corrosion des joints, la dilution et les exigences de conception |
| Comment interpréter le tableau : L'alliage le plus couramment utilisé est l'ERNiCrMo-3 (625), mais cela ne signifie pas que l'alliage de base 825 est le même que l'alliage 625. Les matériaux ENiCrMo-4 et ERNiCrMo-4 sont associés au C-276 et ne doivent pas être automatiquement copiés comme métaux d'apport standard de l'alliage 825. | ||
Les instructions VDM insistent sur la nécessité de protéger la racine avec de l'argon pur, de contrôler l'apport d'énergie et de maintenir la température entre passes en dessous de 150 °C environ. Le préchauffage et le traitement thermique après soudage ne sont généralement pas requis pour les applications courantes ; des exceptions peuvent toutefois être nécessaires en fonction de la pièce et du DMOS/PQR. Il est essentiel d'identifier le matériau de base et le métal d'apport conformément aux normes de soudage applicables, telles que AWS A5.14 / EN ISO 18274.
Alliage 825 – traitement thermique, plastique et d'usinage
Cet alliage peut être forgé, laminé, plié, estampé et usiné. Toutefois, le maintien d'une bonne résistance intergranulaire exige un chauffage adéquat, l'absence de contamination et un refroidissement suffisant après formage. Les données relatives aux métaux spéciaux et au VDM reflètent différents procédés de fabrication et ne doivent pas être regroupées arbitrairement en un seul cycle.
| Alliage 825 – Plages de traitement thermique et plastique recommandées | ||
|---|---|---|
| Type de traitement | Portée / procédure | Notes techniques |
| Travail à chaud – Métaux spéciaux | 870-1180 ° C | Déformation finale de préférence entre 870 et 980 °C |
| Traitement à chaud – VDM | 900-1150 ° C | Une fois la température équilibrée, façonnez et laissez refroidir rapidement. |
| Recuit de stabilisation – Métaux spéciaux | 930-980 ° C | Refroidissement rapide dans l'air ou dans l'eau, selon la section transversale |
| Recuit de ramollissement/stabilisation – VDM | 920–980 °C, de préférence 940 ± 10 °C | En gros, un refroidissement rapide à l'eau |
| Refroidissement des produits minces | Refroidissement rapide par air possible | Le VDM permet un refroidissement spécial des buses pour les sections transversales inférieures à environ 3 mm. |
| formage à froid | Sur un matériau correctement recuit | Pour un écrouissage >15%, VDM recommande un recuit. |
| Après soudage | Généralement sans traitement thermique | Sauf si l'état initial, la réparation ou l'environnement d'exploitation l'exigent |
| Comment interpréter le tableau : D'après la documentation VDM, la propreté de la charge et de l'atmosphère du four est essentielle au bon déroulement du procédé. Les résidus de marquage, de lubrifiants et de composés soufrés peuvent engendrer des défauts de matériau. Un refroidissement rapide après recuit contribue à préserver des propriétés anticorrosion adéquates. | ||
Conseils techniques pour la découpe de l'alliage 825
L'alliage 825 est généralement usiné à l'état recuit. Un bridage rigide, des outils affûtés, une géométrie d'arête de coupe adaptée et un refroidissement efficace sont indispensables. Une avance trop faible favorise le frottement sur la surface déjà écrouie, et l'échauffement localisé réduit la durée de vie de l'outil. Comparé à l'acier au carbone conventionnel, ce matériau conduit moins bien la chaleur ; il est donc crucial d'évacuer efficacement la chaleur de l'arête de coupe. Les paramètres de coupe doivent être adaptés à la pièce, à l'outil et aux tolérances.
Alliage 825 / Incoloy 825 – Normes de produits ASTM, ASME, DIN et ISO
Il ne suffit pas de commander « 825 ». Votre demande doit inclure la norme applicable à la forme du produit, son diamètre ou son épaisseur, son état d'usinage, les essais requis et le certificat de réception. D'anciennes spécifications DIN ou BS peuvent figurer dans les archives et nécessitent une vérification.
| Alliage 825 / UNS N08825 – principales caractéristiques techniques | ||
|---|---|---|
| Forme du matériau | ASTM/ASME | Autres systèmes |
| Tiges et fils | ASTM B425 / ASME SB-425 | DIN 17752, 17753, 17754 ; BS 3076 NA16 ; ISO 9723-9725 |
| Pièces forgées, brides | ASTM B564 / ASME SB-564 | Vérification des dimensions requises et de l'étendue des qualifications |
| Feuilles, plaques, bandes | ASTM B424/ASME SB-424 ; ASTM B906/ASME SB-906 | DIN 17750, BS 3072/3073 NA16, OIN 6208 |
| Tuyaux sans soudure | ASTM B423/ASME SB-423 ; ASTM B163/ASME SB-163 | DIN 17751, OIN 6207 |
| Tuyaux soudés | ASTM B704/ASME SB-704 ; ASTM B705/ASME SB-705 | De plus, les normes générales B751, B775 et B829 varient selon le produit. |
| Formes | ASTM B366 / ASME SB-366 | Sélection des exigences dimensionnelles et de soudage |
| Norme relative aux matériaux/à l'identification | UNS N08825 | W. Non. 2.4858 / NiCr21Mo, DIN 17744 ; BSNA16 |
| Comment interpréter le tableau : Par exemple, la norme ASTM B424 s'applique aux tôles et aux bandes, la norme ASTM B425 aux barres et la norme ASTM B423 aux tubes sans soudure. Ces spécifications sont différentes et ne sont pas interchangeables. Pour les équipements sous pression, les homologations ASME ou VdTÜV appropriées sont également vérifiées. | ||
Alliage 825 – autres désignations, substituts et noms commerciaux
De nombreuses appellations commerciales désignent la même classe d'alliages, mais leur interchangeabilité formelle exige une cohérence dans la composition, le traitement, les normes de fabrication et la documentation. Certaines appellations figurant dans les catalogues sont historiques ou font référence à des analyses similaires, mais non parfaitement identiques. En particulier, le numéro 825 ne doit pas être utilisé à tort pour confondre l'alliage 825 avec l'alliage 925 à durcissement structural.
| Alliage 825 – équivalents et noms trouvés dans la documentation | ||
|---|---|---|
| Nom / symbole | Système / origine | Sens |
| Alliage 825 / N08825 | UNS / désignation générale | Désignation de l'alliage de base |
| INCOLOY® alliage 825 | Métaux spéciaux | Nom commercial exact du fabricant |
| 2.4858 / NiCr21Mo | DIN / Numéro européen | Désignation du type de produits transformés en plastique |
| VDM® Alliage 825 / Nicrofer® 4221 | Métaux VDM | Noms des fabricants, nom historique de la famille Nicrofer |
| NiFe30Cr21Mo3 | ISO – nom descriptif | Nom indiqué sur la carte VDM |
| BS NA16 | Norme britannique | Désignation des matériaux historiques selon les normes BS |
| Sanicro® 41 | Nazwa handlowa | Trouvé dans la documentation des matériaux ; vérifier la norme |
| NC21FeDU | AFNOR – désignation | Désignation indiquée sur la carte VDM |
| NS142 / 02Ch21N42M3 | Catalogues chinois/russes | Marquages comparatifs ; vérification de la composition requise |
| Inconel 825 | Nom informel du catalogue | Il ne s'agit pas d'une marque commerciale officielle d'INCOLEY® 825. |
| Alliage 925 / N09925 | Un autre alliage | Il ne s'agit pas d'un remplacement à l'identique ; la composition et le mécanisme de renforcement sont différents. |
| Comment interpréter le tableau : Pour une sélection sûre, la norme UNS N08825, numéro 2.4858, et la norme de produit en vigueur font foi. Les appellations historiques servent uniquement à l'identification dans les dessins ou les catalogues et ne doivent pas constituer le seul critère d'acceptation des matériaux. | ||
Alliage 825 – sélection en pratique et comparaison avec d’autres alliages
Le choix de l'alliage 825 doit être adapté au procédé spécifique. En présence d'acide sulfurique et phosphorique, il peut offrir un avantage en termes de durabilité et de coût. En présence de fortes concentrations de chlorures ou de fluorures, sous calamine et à hautes températures de fonctionnement, des alliages à plus forte teneur en molybdène, tels que les alliages 625, C-22 ou C-276, peuvent s'avérer plus appropriés. Toutefois, dans les systèmes soumis à des températures élevées et à des charges prolongées, le choix doit reposer principalement sur la résistance au fluage, et non uniquement sur la résistance chimique.
Dans votre demande, il est conseillé de préciser la composition du milieu contaminant (Cl⁻, F⁻, Fe³⁺, H₂S), les concentrations, les températures de démarrage et maximales, la pression, le temps de contact, le débit, la présence de fissures et de sédiments, la forme du produit, ses dimensions et le certificat de conformité requis. Cela vous permettra de vérifier non seulement la qualité nominale, mais aussi son adéquation réelle.
Foire aux questions – Alliage 825 / Incoloy 825
L'alliage 825 et l'Incoloy 825 sont-ils le même matériau ?
Oui. L'alliage INCOLOY® 825 est le nom commercial de l'alliage spécifié sous les références UNS N08825 et 2.4858. Veuillez indiquer le numéro UNS et la norme du produit lors de votre achat.
Inconel 825 est-il le nom correct ?
Dans le secteur, le terme Inconel 825 est parfois rencontré, mais le nom de marque officiel est INCOLOY® 825. INCONEL® est une famille distincte de noms commerciaux ; lors de la documentation du matériau, utilisez N08825.
Quelle est la composition chimique de l'alliage 825 ?
Il contient de 38 à 46 % de nickel, de 19,5 à 23,5 % de chrome, de 2,5 à 3,5 % de molybdène, de 1,5 à 3,0 % de cuivre, de 0,6 à 1,2 % de titane et du fer comme composant principal restant. Les limites de contamination varient selon les normes.
L'alliage 825 est-il résistant à l'acide sulfurique ?
Oui, c'est l'une de ses principales utilisations. La résistance réelle dépend de la concentration, de la température, de l'aération, des chlorures et autres contaminants ; il n'existe pas de taux de corrosion garanti.
L'alliage 825 peut-il être utilisé dans l'eau de mer ?
Il peut être utilisé dans de nombreux systèmes d'eau de mer, mais il existe un risque de corrosion localisée dans les crevasses, sous les sédiments et en milieu stagnant. Chaque situation doit être évaluée individuellement.
Jusqu'à quelle température l'alliage 825 peut-il fonctionner ?
VDM décrit les propriétés du matériau jusqu'à environ 550 °C, mais la température admissible de l'appareil dépend de la norme de conception et de la charge. Special Metals signale une détérioration de la ductilité après une exposition à des températures supérieures à environ 540 °C.
Comment souder l'Incoloy 825 ?
Le soudage TIG/MIG avec fil ERNiCrMo-3 (métal d'apport Inconel 625) ou électrodes enrobées ENiCrMo-3 est le plus couramment utilisé. L'assemblage requiert une procédure de soudage appropriée et une protection de la racine.
L'alliage 825 peut-il être revenu pour augmenter sa dureté ?
L'alliage 825 n'est pas un alliage à durcissement structural typique. Sa résistance peut être accrue par écrouissage, et le traitement thermique sert principalement à l'adoucir et à le stabiliser.
Quelle est la différence entre l'alliage 825 et l'alliage 625 ?
L'alliage 825 contient davantage de fer et des ajouts de cuivre et de titane, tandis que l'alliage 625 est plus riche en nickel, molybdène et niobium. Le choix dépend du type d'acide, de la teneur en chlorures, de la charge et du budget.
Les alliages 825 et 20 sont-ils interchangeables ?
Ce n'est pas automatique. Bien que les deux matériaux soient utilisés dans l'acide sulfurique, leur composition, leur stabilisation et leur comportement à la corrosion diffèrent selon les conditions. Il convient de revoir les exigences de conception et les essais relatifs au milieu.
Quelle est la dureté de l'Incoloy 825 ?
La dureté dépend de la forme et du procédé de fabrication. À l'état recuit, elle peut atteindre environ 90 HRB, mais le résultat final doit être vérifié par rapport au certificat 3.1 du produit concerné.
Quels produits Alloy 825 puis-je commander ?
Les produits les plus courants disponibles sont les barres, les tôles, les plaques, les pièces forgées, les tubes et les composants sur mesure. Il est essentiel de vérifier les dimensions, l'état, la norme et les exigences de réception.