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Sanicro® 69

Le Sanicro® 69 est un alliage austénitique nickel-chrome-fer utilisé principalement pour les générateurs de vapeur des centrales nucléaires (REP). Pour cette application, il est utilisé à l'état « traité thermiquement ». Ce traitement entraîne une précipitation de carbure de chrome aux joints de grains mais pas d'appauvrissement significatif en chrome. La nuance a une bonne stabilité de structure et une bonne soudabilité.


Pour l'application générateur de vapeur, le matériau est caractérisé par :

  • Résistance extrêmement élevée contre la fissuration par corrosion sous contrainte dans des conditions d'eau REP côté primaire
  • Amélioration de la résistance à la corrosion par piqûres dans les solutions contenant du chlorure par rapport à l'alliage 600
  • Sanicro® 69 se caractérise également par :

  • Bonne résistance à la corrosion dans les environnements caustiques
  • Excellentes performances dans les solutions d'acide nitrique

  • Pour les applications de générateurs de vapeur, Sanicro® 69 est livré selon les spécifications individuelles les plus strictes afin d'assurer des performances fiables maximales dans les centrales nucléaires.


    Des informations plus techniques et des graphiques concernant la corrosion des matériaux, les performances mécaniques et physiques sont affichés dans les figures sur le côté droit de la page des matériaux.


    URL de la fiche technique :

    Sanicro® 69


    Fiche technique mise à jour 2020-05-07 13:07 (remplace toutes les éditions précédentes)

    Propriétés

    Général

    Propriété Température Valeur

    Densité

    23.0 °C

    8,12 g/cm³

    Mécanique

    Propriété Température Valeur Commentaire

    Module d'élasticité

    20.0 °C

    210 GPa

    100.0 °C

    206 GPa

    200.0 °C

    201 GPa

    300.0 °C

    195 GPa

    400.0 °C

    189 GPa

    500.0 °C

    182 GPa

    600.0 °C

    174 GPa

    Allongement

    23.0 °C

    30 %

    min.

    Dureté, Vickers

    23.0 °C

    160 [-]

    Résistance à la traction

    20.0 °C

    585 MPa

    min.

    100.0 °C

    550 MPa

    min.

    200.0 °C

    510 MPa

    min.

    300.0 °C

    495 MPa

    min.

    400.0 °C

    490 MPa

    min.

    500.0 °C

    480 MPa

    min.

    600.0 °C

    440 MPa

    min.

    700.0 °C

    340 MPa

    min.

    Limite d'élasticité Rp0.2

    20.0 °C

    240 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    100.0 °C

    220 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    200.0 °C

    190 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    300.0 °C

    187 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    400.0 °C

    184 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    500.0 °C

    180 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    600.0 °C

    175 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    700.0 °C

    150 MPa

    des valeurs plus élevées pour les tubes de générateur de vapeur à l'état traité thermiquement peuvent être atteintes (280 MPa à 20°C)

    Charpy énergie d'impact

    Le Sanicro® 69 étant un alliage entièrement austénitique, il possède une bonne ténacité jusqu'à -196°C (-320°F)

    Thermique

    Propriété Température Valeur Commentaire

    Coefficient de dilatation thermique

    100.0 °C

    1.35E-5 1/K

    pour 30°C à la température mentionnée

    200.0 °C

    1.4E-5 1/K

    pour 30°C à la température mentionnée

    300.0 °C

    1.45E-5 1/K

    pour 30°C à la température mentionnée

    400.0 °C

    1.5E-5 1/K

    pour 30°C à la température mentionnée

    500.0 °C

    1.55E-5 1/K

    pour 30°C à la température mentionnée

    600.0 °C

    1.55E-5 1/K

    pour 30°C à la température mentionnée

    Capacité thermique spécifique

    23.0 °C

    460 J/(kg·K)

    100.0 °C

    480 J/(kg·K)

    200.0 °C

    495 J/(kg·K)

    300.0 °C

    505 J/(kg·K)

    400.0 °C

    510 J/(kg·K)

    500.0 °C

    520 J/(kg·K)

    600.0 °C

    580 J/(kg·K)

    Conductivité thermique

    23.0 °C

    11 W/(m·K)

    100.0 °C

    13 W/(m·K)

    200.0 °C

    14 W/(m·K)

    300.0 °C

    16 W/(m·K)

    400.0 °C

    18 W/(m·K)

    500.0 °C

    19 W/(m·K)

    600.0 °C

    23 W/(m·K)

    Électrique

    Propriété Température Valeur

    Résistivité électrique

    20.0 °C

    1.11E-6Ω·m

    100.0 °C

    1.14E-6Ω·m

    200.0 °C

    1.18E-6Ω·m

    300.0 °C

    1.22E-6Ω·m

    400.0 °C

    1.24E-6 Ω·m

    Propriétés chimiques

    Propriété Valeur Commentaire

    Aluminium

    10 %

    Carbone

    0,02 %

    Chrome

    30 %

    Cobalt

    0,05 %

    Des contenus inférieurs peuvent être spécifiés après accord.

    Fer

    Solde

    Manganèse

    0,5 %

    max.

    Nickel

    60 %

    Phosphore

    0,02 %

    max.

    Silicium

    0,5 %

    max.

    Soufre

    0,015 %

    max.

    Propriétés technologiques

    Propriété
    Domaines d'application

    Sanicro® 69 est utilisé dans :

  • Générateurs de vapeur dans les centrales nucléaires.
  • Unités en contact avec de l'acide nitrique à des températures élevées.
  • Équipement nécessitant une haute résistance à l'oxydation, à la carburation et à la nitruration.
  • Unités exposées à des solutions caustiques à haute température.
  • Certifications

    Approbations :

  • ASME Boiler and Pressure Vessel Code Case N-20 et N-474
  • AFCEN RCCM M4105
  • Formage à froid

    L'excellente formabilité du Sanicro® 69 permet le cintrage à froid à de très petits rayons de cintrage. Le recuit n'est normalement pas nécessaire après le cintrage à froid en raison de la résistance élevée à la fissuration par corrosion sous contrainte du Sanicro® 69.

    Propriétés de corrosion

    Fissuration par corrosion sous contrainte :L'état traité thermiquement de Sanicro® 69 est développé spécifiquement pour résister à la fissuration par corrosion sous contrainte dans l'environnement des générateurs de vapeur des centrales nucléaires. Cela a été confirmé par des tests de fissuration par corrosion sous contrainte en laboratoire dans de l'eau pure (moins de 5 ppm d'oxygène, 4 à 5 ppm d'hydrogène ajouté) à 365 °C (690 °F).

    Aucune fissuration par corrosion sous contrainte n'a été développée dans le Sanicro® 69 pendant toute la période d'essai de 33 000 heures. L'alliage 600 a commencé à se fissurer après 200 heures.


    Corrosion intergranulaire :Sanicro® 69 a une bonne résistance à la corrosion intergranulaire à la fois à l'état traité thermiquement et à l'état recuit de mise en solution. Les taux de corrosion typiques dans le test Huey (65 % HNO₃, 5 x 48h, ASTM A262 Pratique C) sont de 0,06 mm/an (2,4 mpy).

    La figure de droite montre un diagramme TTS pour une coulée de Sanicro® 69 avec 0,03 % de carbone testée dans le test Huey. Le matériau initial a été recuit à 1040°C (1900°F), 20 min/WQ. Comme on peut le voir, il existe une zone très étroite où Sanicro® 69 montre une certaine tendance à la sensibilisation.


    Corrosion générale :Sanicro® 69 et l'alliage C-276 ont été testés contre la corrosion dans 20 % HNO₃ + 4 % HF à 65 °C (150 °F). Sanicro® 69 avait un taux de corrosion de 0,625 mm/an (24,6 mpy) tandis que l'alliage C-276 a subi un taux de corrosion de 23,7 mm/an (933 mpy).

    Développement

    Sanicro® 69 est expansé en plaques tubulaires de la même manière que les aciers inoxydables austénitiques standard.

    Traitement thermique

    Pour les applications de générateur de vapeur, les tubes sont livrés dans les conditions traitées thermiquement. Cela signifie une exposition à environ 720°C (1330°F) pendant normalement 10 heures. Avant le traitement thermique, les tubes sont recuits en solution à environ 1100 °C (2010 °F) pendant quelques minutes.

    Pour les autres applications, les tubes sont livrés à l'état recuit en solution. Si un recuit de solution supplémentaire est nécessaire après un traitement ultérieur, la procédure suivante est recommandée :

    1050-1150°C (1920-2100°F), 1-10 minutes, refroidissement rapide à l'air ou à l'eau.

    Autre

    Formes d'approvisionnement :

    Les tubes et tuyaux sans soudure sont fournis dans une gamme de tailles allant de 1/4" O.D. (6,35 mm) à 4" O.D. (101,6 mm) d'épaisseur de paroi de 0,030" (0,9 mm) à 1" (25,4 mm).


    Les tubes et tuyaux sont livrés à l'état recuit et décapé.


    Les tubes des générateurs de vapeur REP sont livrés à l'état recuit brillant et traité thermiquement. Le traitement thermique implique un traitement dans un four sous vide à environ 720°C (1330°F) pendant normalement 10 heures.

    Soudage

    La soudabilité du Sanicro® 69 est bonne. Les méthodes de soudage par fusion appropriées sont le soudage manuel à l'arc métallique (MMA/SMAW) et le soudage à l'arc sous protection gazeuse, avec la méthode TIG/GTAW comme premier choix.


    Pour Sanicro® 69, un apport de chaleur de <1,0 kJ/mm et une température entre passes de <100°C (210°F) sont recommandés. Une technique de soudage par cordons doit être utilisée.


    Métaux d'apport recommandés :

    • Soudage TIG/GTAW ou MIG/GMAW
      • ISO 18274 S Ni 6052/AWS A5.14 ERNiCrFe-7 (par exemple Exaton Ni68HP)
    • Soudage MMA/SMAW
      • ISO 14172 E Ni 6152/AWS A5.11 ENiCrFe-7 (par exemple Exaton Ni69)


    Soudure superposée :

  • ISO 18274 S Ni 6043/AWS A5.14 L'électrode en bande ERNiCrFe-14 (ex. Exaton Ni69HPQ) est recommandée pour le soudage par recouvrement des plaques tubulaires et des récipients à haute pression dans les cas où la résistance à la corrosion, égale à celle du Sanicro® 69, est requis.

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