ACIER CARBONE
SA178
Les aciers au carbone présentent une légère résistance à la corrosion et une bonne résistance jusqu'à 1000F.Cependant, leur utilisation au-dessus de 800F doit tenir compte de la sensibilité à la graphitisation.La graphitisation n'a pas été un problème significatif dans les épaisseurs rencontrées dans les tubes de chaudière.L'utilisation de tuyaux de section lourde au-dessus de 800F n'est cependant pas recommandée.L'application de tubes en acier au carbone sans soudure et soudés dans les chaudières est limitée à une température maximale de 800 F pour l'acier à rebord et de 1 000 F pour l'acier calmé par le code ASME pour chaudières et appareils à pression, « Section I, Power Boilers ».Le code ne répertorie pas les contraintes maximales admissibles au-delà de 1000F pour les aciers au carbone. Aciers au carbone-molybdène
ACIERS AU CARBONE-MOLYBDÈNE
SA209
Les aciers au carbone-molybdène présentent des résistances au fluage plus élevées que les aciers au carbone ordinaires et sont largement utilisés dans les chaudières à haute température.Ces aciers contiennent nominalement 0,5 % de molybdène.Lorsqu'ils sont exposés à des températures supérieures à 850-900F pendant de longues périodes, les aciers au carbone-molybdène sont également sujets à la graphitisation.Encore une fois, le phénomène dépend de la taille de la section et l'utilisation d'un tuyau de cette qualité au-dessus de 850F n'est pas recommandée.La phase carbure n'est pas stable et redevient graphite.Le code ASME des chaudières et des appareils à pression, "Section I", répertorie les contraintes admissibles pour les aciers au carbone-molybdène jusqu'à 1000F.
ALLIAGES DE CHROME INTERMÉDIAIRES
SA213-T2
Cet acier faiblement allié présente une résistance à la graphitisation et une plus grande résistance au fluage que les aciers au carbone-molybdène.La résistance à la corrosion est comparable au carbone-moly.T2 a des contraintes admissibles répertoriées jusqu'à 1000F dans le code des chaudières ASME.
Le chrome de tous les Croloys stabilise le carbone sous forme de carbures de chrome, les rendant ainsi insensibles à la graphitisation.
SA213-T12
Il s'agit d'un alliage 1-chrome, 1/2-molybdène qui est limité à une température maximale de 1200F par le code ASME Boiler and Pressure Vessel, "Section I, Allowable Stresses".Le T12 est parfois utilisé à la place du tube T2 en raison de sa plus grande résistance.
SA213-T11
Cette nuance a les mêmes propriétés de résistance au fluage que le T12.Il est plus résistant à la corrosion que les aciers sans chrome et résiste assez bien à l'oxydation à haute température en raison de sa teneur plus élevée en silicium et en chrome.
La résistance à l'oxydation est importante car les métaux exposés à des températures élevées pendant de longues périodes accumulent une couche protectrice de tartre.À une température minimale, le tartre deviendra non adhérent, s'écaillera progressivement et provoquera l'érosion des particules solides des turbines.Cependant, l'exfoliation provoque rarement des défaillances avant le fluage ou le rendement à haute température.
Les contraintes admissibles sont répertoriées par le code ASME des chaudières et des appareils à pression jusqu'à 1200F.
SA213-T22
Cet alliage 2-1/4 chrome, 1 molybdène a des propriétés de fluage exceptionnellement élevées, mais est limité pour des applications à 1125F en raison d'une éventuelle exfoliation à une échelle de température plus élevée.Il est répertorié dans le code de chaudière ASME pour des températures allant jusqu'à 1200F.
SA213-T9
Alliage 9-chrome-1 molybdène, le T9 offre une très bonne résistance à la corrosion avec une bonne résistance à haute température.Il a également une bonne résistance à l'oxydation et peut être utilisé jusqu'à 1200F maximum.Parfois, le T9 est un substitut adéquat aux nuances d'acier inoxydable plus chères.Le code de la chaudière limite T9 à 1200F.
ACIERS INOXYDABLES – Aciers inoxydables austénitiques
Les aciers inoxydables austénitiques sont présentés dans le code ASME des chaudières et des appareils à pression avec deux ensembles de contraintes admissibles.La raison en est leur limite d'élasticité relativement faible.Les valeurs de contrainte admissibles les plus élevées ont été déterminées à des températures où l'utilisation serait limitée par les propriétés de traction à court terme.
Les contraintes les plus élevées dépassent 62-1/2 %, mais ne dépassent pas 90 % de la limite d'élasticité.À ces contraintes, de petites quantités de déformation plastique peuvent être attendues.Ces valeurs de contrainte plus élevées sont généralement utilisées pour les tubes de surchauffeur et de réchauffeur.
Le code des chaudières répertorie les contraintes maximales admissibles pour des températures variables en fonction de la nuance d'acier inoxydable austénitique individuelle.
SA213-T304
Les variantes de cette nuance 18 chrome, 8 nickel incluent 304L, 304LN, 304H et 304N.Chacun d'entre eux offre une excellente résistance à la corrosion et à l'oxydation ainsi qu'une résistance élevée.
Des résistances élevées sont maintenues dans les grades à faible teneur en carbone en contrôlant la teneur en azote.
T304 a un carbone plus élevé et une température de recuit de solution minimale pour assurer de bonnes résistances à température élevée à long terme.Les grades T304 sont limités à 1650F dans des conditions oxydantes.La section I du code des chaudières ASME répertorie les contraintes admissibles jusqu'à 1500F.
SA213-T316
Le T316 est similaire au T304, mais offre une meilleure résistance à la corrosion et au fluage.L'ajout de molybdène au 316 augmente sa résistance à la corrosion par piqûres et fissures.
Les variantes de cette nuance comprennent 316L, 316LN, 316H et 316N.
SA213-T321 et T347
T321 et 347 sont des variantes de T304 et ont des propriétés de traction minimales comparables.Ces deux nuances sont stabilisées avec des ajouts de titane et de colombien respectivement, ainsi qu'un traitement thermique approprié.
Pour assurer une bonne résistance à long terme à des températures élevées, le T321H et le 304H de type 347H ont été développés avec des teneurs en carbone plus élevées et des températures de recuit en solution minimales spécifiées.
De tous les aciers inoxydables, le T309 (25 chrome, 13 nickel) et le T310 (25 chrome, 20 nickel) offrent la résistance maximale à l'oxydation et à la corrosion.Ils offrent également de bonnes propriétés à haute température.Cependant, comme ces aciers contiennent de la ferrite, ils sont plus sensibles à la phase sigma.
Heure de publication : 21 février 2022