Sanicro® 35

En raison de ses excellentes propriétés de corrosion par piqûres et crevasses, Sanicro® 35 est particulièrement adapté aux applications où l'eau de mer est utilisée pour le refroidissement ou le chauffage. Sanicro® 35 a également une résistance élevée à la corrosion générale dans les environnements acides, ce qui le rend adapté à une variété d'applications.

Approbations :

Les phases intermétalliques sont précipitées à des températures supérieures à 600°C (1110°F). Par conséquent, l'acier ne doit pas être exposé à ces températures pendant des périodes prolongées.

La force nécessaire pour plier Sanicro® 35 est supérieure à celle des aciers inoxydables austénitiques standard, ce qui est une conséquence naturelle de la limite d'élasticité plus élevée. L'excellente formabilité de la nuance permet un cintrage à froid à des rayons de cintrage serrés.

Corrosion générale :Sanicro® 35 présente une bonne résistance à l'acide chlorhydrique par rapport aux aciers inoxydables à plus faible teneur en chrome et molybdène et peut donc être utile dans les environnements où l'acide chlorhydrique est présent. Voir Figure 1.

Sanicro® 35 a une haute résistance à l'acide sulfurique et à l'acide nitrique. Les diagrammes d'isocorrosion peuvent être vus dans la figure 2 et la figure 3.

Sanicro® 35 fonctionne également bien dans les mélanges d'acide formique et d'acide acétique, voir tableau 1.

Tableau 1. Taux de corrosion du Sanicro® 35 dans des mélanges d'acide acétique (CH COOH) et d'acide formique (HCOOH) aux conditions d'ébullition.

Sanicro® 35 fonctionne bien également dans des conditions alcalines et présente une résistance élevée à la corrosion dans les solutions caustiques, voir tableau 2.

Tableau 2. Taux de corrosion du Sanicro® 35 dans l'hydroxyde de sodium (NaOH) à différentes concentrations et températures.

Corrosion par piqûres :L'un des principaux avantages du Sanicro® 35 est qu'il présente une excellente résistance à la corrosion par piqûres. La résistance aux piqûres provient des teneurs élevées en chrome, molybdène et azote. Le numéro PREN peut être utilisé pour comparer et classer les alliages en fonction de la composition chimique et de la possibilité de résister aux piqûres.

Le PRE est défini comme, en poids-%

PRE =%Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N

La valeur PREN nominale pour Sanicro® 35 est d'environ 52, comparable à l'alliage de nickel Sanicro 625 (alliage 625). Ceci est nettement plus élevé que par ex. les valeurs PREN pour les nuances austénitiques super duplex et 6 Mo qui sont couramment utilisées dans les applications d'eau de mer. Pour référence, Sandvik SAF 2507 et Sandvik 254 SMO ont une valeur PREN minimale de 42,5.

La température critique de piqûres (CPT) a été déterminée dans FeCl à 6 % selon la pratique C de la norme ASTM G48. La CPT a également été déterminée dans un test potentiostatique dans une solution de MgCl 3M. Le test a été effectué dans un test ASTM G150 modifié où la solution a été changée de NaCl 1 M pour permettre la mesure CPT de matériaux fortement alliés. Les valeurs CPT mesurées peuvent être consultées dans le tableau 3.

Tableau 3. Valeurs CPT pour Sanicro® 35 par rapport à Sandvik 254 SMO. Le CPT a été mesuré sur des coupons avec une surface P120 pour le test ASTM G48 et une surface P600 pour le mod G150. tester.

La résistance à la corrosion caverneuse est tout aussi importante que la résistance aux piqûres car les crevasses peuvent rarement être totalement évitées. Sanicro® 35 a une excellente résistance à la corrosion caverneuse dans les environnements chlorés. La température critique de crevasse (CCT) a été déterminée par des tests potentiostatiques dans du NaCl 1M selon la norme ASTM G150 et par des tests d'immersion dans une solution d'essai de FeCl à 6 % acidifiée avec du HCl selon la norme ASTM G48, voir tableau 4.

Tableau 4. Valeurs CCT pour Sanicro® 35 comparées à certains alliages selon diverses méthodes d'essai. Le potentiel appliqué était de 700 mV par rapport à SCE selon la norme ASTM G150. Les coupons plats ont été testés avec des surfaces mouillées avec du papier abrasif P600 pour le test ASTM G150 et avec du P120 pour les tests ASTM G48.

Tests en eau de mer :les tests accélérés en laboratoire sont très utiles pour classer différents alliages, mais les tests en environnement d'application réel sont également précieux. Les matériaux sont souvent utilisés dans un environnement d'eau de mer qui est très corrosif pour de nombreux alliages. Sanicro® 35 a été testé pendant 90 jours dans de l'eau de mer naturelle à 30°C où un biofilm est actif et également dans de l'eau de mer chlorée à 0,5 ppm à des températures élevées.

Tableau 5. Échantillons plats avec des surfaces rectifiées avec du papier abrasif P120 testés dans de l'eau de mer réelle.

Fissuration par corrosion sous contrainte :les aciers austénitiques ordinaires du type ASTM 316 sont sensibles à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par le chlorure (SCC) dans des solutions contenant du chlorure à des températures supérieures à environ 60 °C (140 °F). Cette sensibilité diminue avec l'augmentation de la teneur en nickel. Des teneurs en chrome supérieures à 20 % peuvent également être bénéfiques. Sanicro® 35 a une excellente résistance au SCC. Ceci est démontré dans le tableau 6, qui montre les résultats des tests SCC dans une solution de chlorure de calcium à 40 %. La nuance n'a montré aucune fissuration ou corrosion après 500 heures d'essais à charge constante, correspondant à 90 % de la résistance à la traction ultime réelle à 100 °C. Il est à noter que le chargement élevé de 90% d'UTS provoque naturellement une déformation plastique des éprouvettes.

Tableau 6. Résultat du test de fissuration par corrosion sous contrainte de différents alliages dans du CaCl aéré à 40 %, à 100 °C (210 °F), pH 6,5.

Sanicro® 35 ne souffre pas de SCC dans un environnement de test de niveau VI NACE MR 0175 / ISO 15156. Des tests de vitesse de déformation lente (SSRT) ont été effectués sur le matériau Sanicro® 35 travaillé à froid (140 ksi et 180 ksi), conformément à la norme NACE TM0198. L'environnement avait des pressions partielles de 500 psia H S et 500 psi CO . Du chlorure de sodium à 20 % en poids a été utilisé comme solution d'essai et la température était de 175°C ± 3°C. Pour les matériaux 140 ksi et 180 ksi, deux éprouvettes ont été testées en milieu corrosif et une en azote. Tous les tests ont été effectués à la même température de base. Les deux matériaux présentent des fractures ductiles avec des rapports ≥ 92 % pour le temps jusqu'à la rupture, l'allongement jusqu'à la rupture, la déformation plastique jusqu'à la rupture et la réduction de la surface par rapport à l'environnement inerte, ce qui indique l'absence de SCC.

Fragilisation par l'hydrogène :Sanicro® 35 présente comme prévu une excellente résistance à la fragilisation par l'hydrogène car il présente une stabilité de phase austénitique élevée. Sanicro® 35 n'est pas une nuance durcie par précipitation qui peut être fragilisée par l'hydrogène.

Le matériau recuit en solution Sanicro® 35 n'a subi aucune fissuration lors des tests de charge constante à 4 ° C dans 3% de NaCl à -1050 mV à deux charges différentes présentées dans le tableau 7. Cela indique que l'alliage n'est pas sujet à la fragilisation par l'hydrogène et est une option viable pour les applications sous-marines.

Tableau 7. Sanicro® 35 résultats d'un test de charge constante à 4 °C dans 3 % de NaCl à -1 050 mV SCE

Sanicro® 35 can be expanded into tube sheets in the same way as standard austenitic stainless steels.

Tubes are delivered in solution annealed condition. If additional heat treatment is needed after further processing, please contact Sandvik.

Formes d'approvisionnement :

Sanicro® 35 can be supplied as seamless tube and pipe.

The weldability of Sanicro® 35 is good and a suitable method for fusion welding is TIG welding (GTAW).

Welding should be undertaken with low heat input, maximum 1.2 kJ/mm, and interpass temperature 100°C maximum. A stringer welding technique should be used. Preheating and post-weld heat treatment are not necessary. To maintain full corrosion resistance of the welded joint, welding must be followed by thorough cleaning to ensure the removal of all oxides and heat tint. Ar+2 %N₂ is recommended as shielding gas and backing gas with TIG welding to achieve the best combination of mechanical properties and corrosion resistance of the welded joints.

Welding of fully austenitic stainless steels and nickel-base alloys often involves the risk of hot cracking in the welded joints if the weldment is under constrain. Sanicro® 35, however, possesses very high purity, and is thereby less prone to hot cracking than most of the nickel-base alloys.

Nickel alloy UNS N06059 (ERNiCrMo-13, NiCr23Mo16) wire or rod is recommended as filler material for gas shielded arc welding. Welding without filler material should be avoided in the as-welded condition.