DIN 17742 NiCr15Fe Recuit Doux (+A) – Alliage Haute Température & Compatibilité Soudage

Présentation de l'alliage NiCr15Fe

Selon VdTÜV-Wbl 305 : 1999-03, le matériau NiCr15Fe (numéro de matériau 2.4816) est utilisé pour les appareils sous pression selon TRB 100 et, en interprétant fidèlement l'AD-Merkblatt W 2, pour des températures de -10 à 450 °C ainsi que pour des domaines d'application dans le génie nucléaire dans la mesure où les règles du génie nucléaire ou les spécifications propres à l'objet en autorisent l'utilisation de -10 à 450 °C.

La soudabilité est assurée pour le soudage à l'arc avec électrodes enrobées (2.4805, 2.4807, aussi 2.4668 et 2.4620) ou le soudage sous protection gazeuse avec baguettes/fils (2.4806, 2.4803). Aucun préchauffage ni traitement thermique n'est nécessaire. Pour des raisons de construction, un traitement thermique pourrait être nécessaire après soudage. Il est formable à froid et à chaud et sensible au soufre au-dessus de 400 °C.

Pour le matériau en nickel forgé selon DIN 17742 : 2002-09 : le matériau est utilisé sous forme de bandes, tôles, tubes, barres, fils et forgés pour des composants de construction résistants à la chaleur et à la corrosion. C'est un alliage non durcissable pour l'application dans le domaine chimique humide et à hautes températures. La polyvalence de ce matériau conduit à un large champ d'application de la gamme de basses températures jusqu'à environ 1050 °C. La teneur en chrome rend le matériau utilisable dans des conditions oxydantes, et la haute teneur en nickel assure la durabilité dans des conditions réductrices. De plus, l'alliage présente des propriétés exceptionnelles dans les gaz contenant de l'ammoniac ainsi que dans les atmosphères nitrurantes ou cémentantes à hautes températures.

L'usinage par enlèvement de copeaux de ce matériau doit être effectué de préférence à l'état recuit (faible vitesse de coupe, car l'alliage Ni a une tendance à l'écrouissage). En raison de sa grande résistance à la traction à haute température, de sa résistance à la corrosion à températures élevées et de sa bonne aptitude au traitement, le matériau est le matériau standard pour la construction de fours. NiCr15Fe possède une bonne résistance à la corrosion sous contrainte en présence d'ions chlorure. Dans le génie chimique, le matériau s'avère utile dans l'hydroxyde de sodium, l'acide formique, l'acide acétique et les acides gras. À des températures jusqu'à 550 °C, NiCr15Fe convient pour les gaz secs comme le chlorure d'hydrogène ou le chlore gazeux. La bonne durabilité dans l'eau de haute pureté permet l'application de ce matériau dans le génie nucléaire.

Applications : installations de craquage d'ammoniac, installations de cémentation gazeuse, fours de nitruration, installations de production d'hydrocarbures chlorés et fluorés, tubes de craquage de dichlorure d'éthylène, installations de production d'alcalis, réacteurs et échangeurs de chaleur dans les installations de production de chlorure de vinyle, composants d'installations pour la production de sulfure de sodium, tubes de générateurs de vapeur dans le génie nucléaire.

Propriétés de mise en œuvre : Formabilité : bonne | Soudabilité : bonne | Usinabilité : bonne

Propriétés

Général

Propriété	Température	Valeur
Densité	20,0 °C	8,4 - 8,5 g/cm³

Mécaniques

Propriété	Température	Valeur
Module d'élasticité	20,0 °C	214 GPa
Module d'élasticité	100,0 °C	209 GPa
Module d'élasticité	200,0 °C	205 GPa
Module d'élasticité	300,0 °C	200 GPa
Module d'élasticité	400,0 °C	194 GPa
Module d'élasticité	500,0 °C	187 GPa
Module d'élasticité	600,0 °C	180 GPa
Module d'élasticité	700,0 °C	172 GPa
Module d'élasticité	800,0 °C	163 GPa
Module d'élasticité	900,0 °C	153 GPa
Module d'élasticité	1000,0 °C	143 GPa
Allongement	20,0 °C	30 %
Allongement A100	20,0 °C	10 - 25 %
Allongement A80	20,0 °C	27 %
Allongement A80, transverse	20,0 °C	27 - 32 %
Allongement, transverse	20,0 °C	30 - 35 %
Dureté Brinell	20,0 °C	195 - 240 [-]
Résistance à la traction	20,0 °C	550 - 750 MPa
Résistance à la traction	100,0 °C	520 MPa
Résistance à la traction	200,0 °C	500 MPa
Résistance à la traction	300,0 °C	485 MPa
Résistance à la traction	400,0 °C	480 MPa
Résistance à la traction	450,0 °C	475 MPa
Résistance à la traction, transverse	20,0 °C	500 - 750 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2	20,0 °C	200 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2	100,0 °C	180 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2	200,0 °C	165 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2	300,0 °C	155 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2	400,0 °C	150 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2	450,0 °C	145 MPa
Limite d'élasticité Rp0,2, transverse	20,0 °C	180 - 200 MPa
Limite d'élasticité Rp1,0	20,0 °C	230 MPa

Thermiques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Coefficient de dilatation thermique	100,0 °C	1,37E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	200,0 °C	1,41E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	300,0 °C	1,44E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	400,0 °C	1,48E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	500,0 °C	1,51E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	600,0 °C	1,54E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	700,0 °C	1,58E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	800,0 °C	1,61E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	900,0 °C	1,64E-5 1/K
Coefficient de dilatation thermique	1000,0 °C	1,69E-5 1/K
Température max de service, long terme		-196 - 1150 °C
Point de fusion		1400 °C	Typique pour alliage Nickel-Chrome
Capacité thermique massique	20,0 °C	455 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	100,0 °C	475 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	200,0 °C	495 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	300,0 °C	508 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	400,0 °C	525 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	500,0 °C	550 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	600,0 °C	572 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	700,0 °C	602 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	800,0 °C	620 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	900,0 °C	630 J/(kg·K)
Capacité thermique massique	1000,0 °C	635 J/(kg·K)
Conductivité thermique	20,0 °C	14,8 W/(m·K)
Conductivité thermique	100,0 °C	15,8 W/(m·K)
Conductivité thermique	200,0 °C	17 W/(m·K)
Conductivité thermique	300,0 °C	18,4 W/(m·K)
Conductivité thermique	400,0 °C	20 W/(m·K)
Conductivité thermique	500,0 °C	22 W/(m·K)
Conductivité thermique	600,0 °C	24 W/(m·K)
Conductivité thermique	700,0 °C	25,7 W/(m·K)
Conductivité thermique	800,0 °C	27,5 W/(m·K)
Conductivité thermique	900,0 °C	29,4 W/(m·K)
Conductivité thermique	1000,0 °C	31,2 W/(m·K)

Électriques

Propriété	Température	Valeur
Résistivité électrique	20,0 °C	1,03E-6 Ω·m
Résistivité électrique	100,0 °C	1,04E-6 Ω·m
Résistivité électrique	200,0 °C	1,06E-6 Ω·m
Résistivité électrique	300,0 °C	1,07E-6 Ω·m
Résistivité électrique	400,0 °C	1,08E-6 Ω·m
Résistivité électrique	500,0 °C	1,11E-6 Ω·m
Résistivité électrique	600,0 °C	1,12E-6 Ω·m
Résistivité électrique	700,0 °C	1,12E-6 Ω·m
Résistivité électrique	800,0 °C	1,12E-6 Ω·m
Résistivité électrique	900,0 °C	1,13E-6 Ω·m
Résistivité électrique	1000,0 °C	1,14E-6 Ω·m

Composition chimique

Élément	Teneur
Aluminium	0,3 %
Carbone	0,025 - 0,1 %
Chrome	14 - 17 %
Cuivre	0,5 %
Fer	6 - 10 %
Manganèse	1 %
Nickel	72 %
Phosphore	0,02 %
Silicium	0,5 %
Soufre	0,015 %
Titane	0,3 %