Sandvik 6R35 – Acier inoxydable austénitique stabilisé au titane pour environnements corrosifs et hautes températures

Présentation du Sandvik 6R35

Le Sandvik 6R35 est un acier inoxydable austénitique chrome-nickel stabilisé au titane. Il convient aux services en corrosion humide tout en offrant une bonne résistance mécanique à haute température. La stabilisation au titane améliore significativement la résistance à la corrosion intergranulaire.

Propriétés générales

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Densité	23,0 °C	7,9 g/cm³
Contenu recyclé		82,1 %	Contenu recyclé moyen

Propriétés mécaniques

Résistance au fluage (valeurs ISO)

Durée	Température	Contrainte de fluage	Commentaire
10⁴ h (10 000 h)	550 °C	234 MPa	Valeurs ISO
	575 °C	175 MPa
	600 °C	143 MPa
	625 °C	110 MPa
	650 °C	90 MPa
	675 °C	76 MPa
	700 °C	59 MPa
	750 °C	29 MPa
10⁵ h (100 000 h)	550 °C	184 MPa	Valeurs ISO
	575 °C	126 MPa
	600 °C	94 MPa
	625 °C	75 MPa
	650 °C	58 MPa
	675 °C	48 MPa
	700 °C	39 MPa
	750 °C	16 MPa

Autres propriétés mécaniques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Énergie d'impact Charpy	-196 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) et EN 10216-5
Module d'élasticité	20 °C	200 GPa
	100 °C	194 GPa
	200 °C	186 GPa
	300 °C	179 GPa
	400 °C	172 GPa
	500 °C	165 GPa
Allongement	23 °C	35 %	min. (NFA 49-117 et NFA 49-217 avec min 45 % peuvent être satisfaits)
Dureté Rockwell B	23 °C	90 HRB	max.
Résistance à la traction	23 °C	515 - 690 MPa
Limite d'élasticité Rp0,1	20 °C	240 MPa	min.
	50 °C	230 MPa	min.
	100 °C	210 MPa	min.
	150 °C	195 MPa	min.
	200 °C	185 MPa	min.
	250 °C	180 MPa	min.
	300 °C	175 MPa	min.
	350 °C	170 MPa	min.
	400 °C	165 MPa	min.
	450 °C	165 MPa	min.
	500 °C	160 MPa	min.
	550 °C	160 MPa	min.
	600 °C	155 MPa	min.
Limite d'élasticité Rp0,2	20 °C	210 MPa	min.
	50 °C	195 MPa	min.
	100 °C	180 MPa	min.
	150 °C	170 MPa	min.
	200 °C	160 MPa	min.
	250 °C	150 MPa	min.
	300 °C	140 MPa	min.
	350 °C	135 MPa	min.
	400 °C	130 MPa	min.
	450 °C	130 MPa	min.
	500 °C	125 MPa	min.
	550 °C	125 MPa	min.
	600 °C	120 MPa	min.

Propriétés thermiques

Propriété	Température	Valeur	Commentaire
Coefficient de dilatation thermique	100 °C	1,75 × 10⁻⁵ 1/K	De 30 °C à la température indiquée
	200 °C	1,75 × 10⁻⁵ 1/K
	300 °C	1,80 × 10⁻⁵ 1/K
	400 °C	1,80 × 10⁻⁵ 1/K
	500 °C	1,85 × 10⁻⁵ 1/K
	600 °C	1,85 × 10⁻⁵ 1/K
	700 °C	1,90 × 10⁻⁵ 1/K
Capacité thermique massique	20 °C	465 J/(kg·K)
	100 °C	490 J/(kg·K)
	200 °C	515 J/(kg·K)
	300 °C	540 J/(kg·K)
	400 °C	560 J/(kg·K)
	500 °C	580 J/(kg·K)
	600 °C	595 J/(kg·K)
	700 °C	610 J/(kg·K)
	800 °C	625 J/(kg·K)
900 °C	640 J/(kg·K)
1000 °C	650 J/(kg·K)
Conductivité thermique	20 °C	14 W/(m·K)
	100 °C	15 W/(m·K)
	200 °C	17 W/(m·K)
	300 °C	19 W/(m·K)
	400 °C	21 W/(m·K)
	500 °C	22 W/(m·K)
	600 °C	24 W/(m·K)
	700 °C	25 W/(m·K)
	800 °C	26 W/(m·K)
	900 °C	28 W/(m·K)
1000 °C	29 W/(m·K)
1100 °C	30 W/(m·K)

Composition chimique (en %)

Élément	Valeur	Commentaire
Carbone	0,05	max.
Chrome	17,5
Fer	Base
Manganèse	1,3
Nickel	10,5
Phosphore	0,03	max.
Silicium	0,5
Soufre	0,015	max.
Titane	0,25

Propriétés technologiques et applications

Domaines d'application

La bonne résistance au gaz sulfhydrique et à la corrosion intergranulaire, couplée à une bonne résistance à haute température, fait du Sandvik 6R35 un matériau adapté pour les tubes dans les fours de chauffage et les échangeurs de chaleur des unités de sulfuration et d'hydrotraitement. Dans l'industrie pétrochimique, l'acier est utilisé dans les fours de craquage pour la production d'éthylène et de chlorure de vinyle. Il est également fréquemment employé pour les échangeurs de chaleur et la tuyauterie dans les industries chimique et pétrochimique.

Certifications

Approbations : Directive Équipements sous Pression (DESP) 2014/68/UE et AD2000.

Formage à froid

Un recuit après cintrage à froid n'est normalement pas nécessaire, mais ce point doit être décidé en fonction du degré de cintrage et des conditions d'exploitation. Le traitement thermique, le cas échéant, doit prendre la forme d'une détente des contraintes ou d'un recuit en solution.

Propriétés de corrosion

Corrosion générale

Le Sandvik 6R35 présente, avec certaines limitations (acide nitrique), la même résistance que l'acier non stabilisé ASTM 304. Par conséquent, ces grades offrent une bonne résistance à :

• Acides organiques à températures modérées
• Solutions salines (sulfates, sulfures, sulfites)
• Environnements caustiques à températures modérées

Corrosion intergranulaire

La stabilisation au titane confère au Sandvik 6R35 une résistance améliorée à la corrosion intergranulaire.

Corrosion par piqûres et en fissure

La corrosion par piqûres et en fissure peut survenir même dans des solutions à faible teneur en chlorures. Cependant, la stabilisation au titane procure une résistance légèrement meilleure que celle de l'ASTM 304.

Fissuration par corrosion sous contrainte

Les aciers austénitiques comme le Sandvik 6R35 sont sensibles à la fissuration par corrosion sous contrainte. Cela peut se produire au-dessus de ~60 °C (140 °F) si le matériau est soumis à des contraintes de traction et entre en contact avec certaines solutions, particulièrement celles contenant des chlorures. De telles conditions de service doivent être évitées. Les conditions lors des arrêts d'installation doivent aussi être considérées, car les condensats formés peuvent développer une teneur en chlorures menant à la fissuration sous contrainte et à la corrosion par piqûres.

Pour les applications exigeant une haute résistance à la fissuration sous contrainte, nous recommandons l'acier austénitico-ferritique Sandvik SAF 2304.

Corrosion gazeuse

Le Sandvik 6R35 peut être utilisé dans :

• Air jusqu'à 850 °C (1560 °F)
• Vapeur jusqu'à 750 °C (1380 °F)
• Gaz de synthèse (synthèse d'ammoniac) jusqu'à ~550 °C (1020 °F)

Le fluage doit être pris en compte pour une utilisation dans le domaine du fluage. Dans les gaz de combustion contenant du soufre, la résistance à la corrosion est réduite. Dans de tels environnements, cet acier peut être utilisé jusqu'à 600-750 °C (1110-1380 °F) selon les conditions de service. Les facteurs à considérer sont le caractère oxydant ou réducteur de l'atmosphère (teneur en oxygène) et la présence d'impuretés comme le sodium et le vanadium.

Traitement thermique

Les tubes sont normalement livrés comme décrit ci-dessus. Si un traitement thermique supplémentaire est nécessaire après transformation :

• Recuit en solution :
  • Tp 321 : 1040-1100 °C (1905-2010 °F), 2-5 min, refroidissement rapide à l'air ou à l'eau.
  • Tp 321H Traitement de stabilisation : 1040-1100 °C (1920-2010 °F), 2-5 min, refroidissement rapide à l'air ou à l'eau. Toutefois, un recuit au-dessus de 1100 °C (2010 °F) peut être requis pour satisfaire aux exigences de taille de grain. Ce traitement doit être suivi d'un traitement de stabilisation.
• Détente des contraintes : 850-950 °C (1560-1740 °F), 10-15 minutes, refroidissement à l'air.

Formage à chaud

Le cintrage à chaud s'effectue à 1100-850 °C (2010-1560 °F) et doit être suivi d'un recuit en solution.

Usinage

Le Sandvik 6R35 possède de bonnes propriétés d'usinage. Veuillez contacter Sandvik pour des recommandations détaillées sur le choix des outils et les paramètres de coupe.

Autres informations

Formes de livraison

Les tubes sans soudure en Sandvik 6R35 sont fournis jusqu'à 260 mm de diamètre extérieur en état recuit en solution et décapés blancs ou recuits brillants.

Les barres creuses sont fournies recuites en solution et décapées blanches.

Dimensions en stock

• Tubes et tuyaux sans soudure sont stockés dans une large gamme de dimensions selon ISO et ANSI, tant en état extrudé à chaud qu'en état fini à froid et recuit. Les détails de notre programme de fabrication et de stock sont donnés dans le catalogue S-110-ENG.
• Les barres creuses sont stockées dans un grand nombre de dimensions. Notre gamme standard pour le stock comprend 32-250 mm (1,3-9,8 po) D.E. Voir catalogue S-110-ENG.

Soudage

La soudabilité du Sandvik 6R35 est bonne. Le soudage doit être effectué sans préchauffage et un traitement thermique ultérieur n'est normalement pas requis. Les méthodes de soudage par fusion recommandées sont le soudage à l'arc manuel (MMA/SMAW) et le soudage à l'arc sous gaz de protection, la méthode TIG/GTAW étant le premier choix.

Pour le Sandvik 6R35, un apport de chaleur < 1,5 kJ/mm et une température interpasses < 150 °C (300 °F) sont recommandés.

Métaux d'apport recommandés

• TIG/GTAW ou MIG/GMAW : ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (ex. Exaton 19.9.Nb)
• MMA/SMAW :
  • ISO 3581 E 19 9 Nb R / AWS A5.4 E347-17 (ex. Exaton 19.9.NbR)
  • ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (ex. Exaton 19.9.LNb) fil ou électrodes en bande recommandés pour le rechargement de plaques à tubes et d'enveloppes haute pression lorsque une résistance à la corrosion égale à celle du Sandvik 6R35 est requise.

Fiche technique mise à jour le 28 août 2019 (remplace toutes les éditions précédentes).