Acier DIN 17445 G-X5CrNiNb18-9 – Fonte Austénitique Stabilisée Niobium pour Industries Alimentaire, Textile, Chimique
Nuance de Fonte G-X5CrNiNb18-9 (1.4552) : Austénitique Stabilisée pour Pièces Moulées Corrosives
La nuance DIN 17445 G-X5CrNiNb18-9 (numéro de matière 1.4552) est une fonte austénitique inoxydable stabilisée au niobium (équivalent fondu du 1.4550 / X6CrNiNb18-10). Le niobium forme des carbures stables (NbC) qui piègent le carbone, empêchant la précipitation de carbures de chrome aux joints de grains lors des cycles thermiques (soudage, traitement thermique, service 400 – 550 °C). Cela garantit une excellente résistance à la corrosion intergranulaire sans revenu de stabilisation. Elle est coulée pour des pièces complexes : corps de pompes, vannes, centrifugeuses, mélangeurs, équipements pour industrie alimentaire, laitière, boissons, emballage, textile, papier, acide nitrique.
Composition Chimique (en % masse)
| Élément | Teneur |
|---|
| Carbone (C) | 0,06 max |
| Chrome (Cr) | 18,0 – 20,0 |
| Nickel (Ni) | 9,0 – 11,0 |
| Niobium (Nb) | 8 × C – 1,00 (typique 0,5 – 0,8) |
| Manganèse (Mn) | 1,50 max |
| Silicium (Si) | 1,50 max |
| Phosphore (P) | ≤ 0,05 |
| Soufre (S) | ≤ 0,03 |
Propriétés Physiques Générales
| Propriété | Température | Valeur |
|---|
| Densité | 20 °C | 7,9 g/cm³ |
| Point de fusion | – | 1230 – 1480 °C (typique austénitique) |
| Température max. service continu | – | 0 – 550 °C |
Propriétés Mécaniques (État Coulé, Traité en Solution ou Brut de Coulée)
| Propriété | Température | Valeur | Commentaire |
|---|
| Module d'élasticité (E) | 23 °C | 195 GPa | Typique austénitique |
| Résistance à la traction (Rm) | 20 °C | 440 – 640 MPa | |
| Limite d'élasticité Rp0,2 | 20 °C | 175 MPa | |
| 100 °C | 150 MPa | |
| 150 °C | 135 MPa | |
| 200 °C | 130 MPa | |
| 250 °C | 125 MPa | |
| 300 °C | 120 MPa | |
| 350 °C | 115 MPa | |
| 400 °C | 110 MPa | |
| 450 °C | 105 MPa | |
| 500 °C | 100 MPa | |
| 550 °C | 90 MPa | |
| Limite d'élasticité Rp1,0 | 20 °C | 200 MPa | |
| 100 °C | 175 MPa | |
| 150 °C | 160 MPa | |
| 200 °C | 155 MPa | |
| 250 °C | 150 MPa | |
| 300 °C | 145 MPa | |
| 350 °C | 140 MPa | |
| 400 °C | 130 MPa | |
| 450 °C | 120 MPa | |
| 500 °C | 110 MPa | |
| 550 °C | 100 MPa | |
| Allongement (A) | 20 °C | 20 % | |
| Dureté Brinell (HB) | 20 °C | 130 – 200 HB | |
| Coefficient de Poisson (ν) | 23 °C | 0,30 | Typique austénitique |
| Module de cisaillement (G) | 23 °C | 77 GPa | Typique austénitique |
Propriétés Thermiques
| Propriété | Température | Valeur |
|---|
| Conductivité thermique (λ) | 20 °C | 15 W/(m·K) |
| Capacité thermique massique (cp) | 20 °C | 500 J/(kg·K) |
| Coefficient de dilatation thermique (α) | 100 °C | 1,60 × 10⁻⁵ 1/K |
| 200 °C | 1,70 × 10⁻⁵ 1/K |
| 300 °C | 1,70 × 10⁻⁵ 1/K |
| 400 °C | 1,80 × 10⁻⁵ 1/K |
| 500 °C | 1,80 × 10⁻⁵ 1/K |
Propriétés Électriques
| Propriété | Température | Valeur |
|---|
| Résistivité électrique (ρ) | 20 °C | 5,5 – 7,5 × 10⁻⁷ Ω·m |
Traitement Thermique Recommandé (Pièces Coulées)
- Traitement de solution (recuisson) : 1050 – 1100 °C, maintien 1 h / 25 mm d'épaisseur, refroidissement rapide (eau, air forcé) pour dissoudre les carbures et obtenir une structure austénitique unique.
- Pas de revenu de stabilisation nécessaire (Nb stabilise le carbone).
- Contrôle non destructif : Radiographie, ultrasons, magnétoscopie (non magnétique) selon codes (EN 10213, ASME BPVC Sec. VIII).
Applications Types – Pièces Moulées
- Industrie alimentaire & boissons : corps de pompes, vannes, raccords, mélangeurs, cuves, centrifugeuses (contact direct aliment, nettoyage CIP/SIP).
- Industrie laitière : échangeurs, pasteurisateurs, tuyauteries.
- Industrie chimique & pharmaceutique : réacteurs, vannes, pompes pour acide nitrique, urée, solvants organiques.
- Industrie textile & papier : sécheurs, rouleaux, buses, pièces en contact avec solutions blanchissantes.
- Pétrochimie : corps de vannes, collecteurs, brides pour service acide/caustique.
Résistance à la Corrosion
- Corrosion intergranulaire : Excellente (stabilisation Nb) – conforme essai Strauss (ASTM A262 Pratique E) et Huey (Pratique C).
- Corrosion générale : Bonne dans acides organiques, acide nitrique (< 65 %, ébullition), solutions alcalines, eau douce/sale.
- Piqûres / fissuration sous contrainte : Sensible aux chlorures > 50 ppm à > 60 °C (comme tout 18/8). Éviter l'eau de mer stagnante.
- Atmosphères oxydantes : Résistance à l'écaillage jusqu'à 800 – 850 °C (service intermittent).
Normes & Désignations Équivalentes
- DIN / EN : 1.4552 / G-X5CrNiNb18-9 (EN 10213-4)
- ASTM / ASME : A351 Grade CF8C (proche, Nb + Ta), A743/CF8C
- AFNOR : Z6CNNb18.10 (fonte)
- BS : 347C17 (fonte)
- Équivalent forgé/laminé : 1.4550 / X6CrNiNb18-10 (DIN 17440 / EN 10088)
