EN 10095 X10NiCrAlTi32-21 : Acier haute température pour applications sous pression

L'acier hautement résistant à la chaleur X10NiCrAlTi32-21 (numéro de matière 1.4876), conforme à la norme EN 10095, est utilisé selon la fiche VdTÜV-Wbl 412 (juin 2001) pour les appareils sous pression selon la fiche AD W 2 :

• État recuit mou : de -10 °C à 600 °C
• État recuit en solution : de -10 °C à 900 °C

Pour les chaudières sous pression selon TRD 101, 102, 105 et 107, les mêmes plages de température s'appliquent dans les deux états de traitement thermique. En génie nucléaire, l'acier est utilisable dans les mêmes conditions, sous réserve d'approbation par les règles nucléaires ou spécifications d'objet.

L'acier doit être utilisé dans le domaine de fluage à l'état recuit en solution avec une taille de grain 5 ou plus grossière selon DIN 50601. Il est soudable par arc sous flux (électrodes enrobées : 2.4805, 2.4807, 2.4651, 2.4648, 2.4620) et par TIG (baguettes et fils : 2.4806). Aucun préchauffage ni traitement thermique post-soudure n'est requis. Pour épaisseurs > 50 mm, un recuit à 850 °C est nécessaire pour réduire les contraintes résiduelles.

Selon DIN EN 10095 (mars 1999), cet acier hautement allié résiste à l'oxydation jusqu'à 1100 °C maximum (température d'application en air). Il présente une bonne résistance aux atmosphères alternativement oxydantes et réductrices, sans risque de fragilisation. Bonne résistance à la corrosion par les hydrocarbures et produits pétrochimiques. Applications : installations de reformage, pyrolyse, haute température et craquage.

Propriétés générales

Propriété	Température	Valeur
Densité	20 °C	7,94 – 8,00 g/cm³

Propriétés mécaniques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Module d'élasticité	-100 °C	201 GPa
	20 °C	194 GPa
	100 °C	189 GPa
	200 °C	183 GPa
	300 °C	177 GPa
	400 °C	170 GPa
	500 °C	163 GPa
	600 °C	156 GPa
	700 °C	149 GPa
	800 °C	141 GPa
	900 °C	134 GPa
	1000 °C	127 GPa
Allongement	20 °C	30 %
Allongement A80	20 °C	28 %
Dureté Brinell	20 °C	192 HB
Coefficient de Poisson	23 °C	0,30	Typique pour acier inoxydable austénitique
Module de cisaillement	23 °C	77 GPa	Typique pour acier inoxydable austénitique
Résistance à la traction	20 °C	450 – 680 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2	20 °C	170 MPa
Limite d'élasticité Rp1,0	20 °C	210 MPa

Propriétés thermiques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Coefficient de dilatation thermique	-100 °C	1,36 × 10⁻⁵ 1/K
	20 °C	1,46 × 10⁻⁵ 1/K
	100 °C	1,51 × 10⁻⁵ 1/K
	200 °C	1,50 – 1,57 × 10⁻⁵ 1/K
	300 °C	1,62 × 10⁻⁵ 1/K
	400 °C	1,60 – 1,66 × 10⁻⁵ 1/K
	500 °C	1,70 × 10⁻⁵ 1/K
	600 °C	1,70 – 1,74 × 10⁻⁵ 1/K
	700 °C	1,77 × 10⁻⁵ 1/K
	800 °C	1,75 – 1,80 × 10⁻⁵ 1/K
	900 °C	1,83 × 10⁻⁵ 1/K
	1000 °C	1,85 – 1,86 × 10⁻⁵ 1/K
Température max service continu		0 – 1000 °C
Point de fusion		1230 – 1480 °C	Typique pour acier inoxydable austénitique
Capacité thermique massique	-100 °C	440 J/(kg·K)
	20 °C	472 – 550 J/(kg·K)
	100 °C	487 J/(kg·K)
	200 °C	503 J/(kg·K)
	300 °C	512 J/(kg·K)
	400 °C	520 J/(kg·K)
	500 °C	530 J/(kg·K)
	600 °C	541 J/(kg·K)
	700 °C	551 J/(kg·K)
	800 °C	559 J/(kg·K)
	900 °C	565 J/(kg·K)
	1000 °C	571 J/(kg·K)
Conductivité thermique	20 °C	11,5 – 12,0 W/(m·K)
	100 °C	13,1 W/(m·K)
	200 °C	14,8 W/(m·K)
	300 °C	16,4 W/(m·K)
	400 °C	18,1 W/(m·K)
	500 °C	17 – 19,6 W/(m·K)
	600 °C	21,2 W/(m·K)
	700 °C	22,8 W/(m·K)
	800 °C	24,3 W/(m·K)
	900 °C	25,7 W/(m·K)
	1000 °C	27,3 W/(m·K)
Diffusivité thermique	20 °C	3,1 mm²/s
	100 °C	3,3 mm²/s
	200 °C	3,6 mm²/s
	300 °C	3,9 mm²/s
	400 °C	4,2 mm²/s
	500 °C	4,4 mm²/s
	600 °C	4,6 mm²/s
	700 °C	4,9 mm²/s
	800 °C	5,2 mm²/s
	900 °C	5,5 mm²/s
	1000 °C	5,7 mm²/s

Propriétés électriques

Propriété	Température	Valeur
Résistivité électrique	20 °C	1,00 – 1,01 × 10⁻⁶ Ω·m
	100 °C	1,04 × 10⁻⁶ Ω·m
	200 °C	1,08 × 10⁻⁶ Ω·m
	300 °C	1,12 × 10⁻⁶ Ω·m
	400 °C	1,15 × 10⁻⁶ Ω·m
	500 °C	1,18 × 10⁻⁶ Ω·m
	600 °C	1,20 × 10⁻⁶ Ω·m
	700 °C	1,22 × 10⁻⁶ Ω·m
	800 °C	1,24 × 10⁻⁶ Ω·m
	900 °C	1,26 × 10⁻⁶ Ω·m
	1000 °C	1,27 × 10⁻⁶ Ω·m

Composition chimique

Élément	Teneur
Aluminium (Al)	0,15 – 0,60 %
Carbone (C)	0,12 %
Chrome (Cr)	19 – 23 %
Manganèse (Mn)	2,0 %
Nickel (Ni)	30 – 34 %
Phosphore (P)	0,03 %
Silicium (Si)	1,0 %
Soufre (S)	0,015 %
Titane (Ti)	0,15 – 0,60 %