En 1968, l'invention de la décarburation argon-oxygène (AOD), un procédé d'affinage de l'acier inoxydable, a rendu possible une série de nouveaux aciers inoxydables.L'un des progrès apportés par le procédé AOD est l'ajout de l'élément d'alliage n.La ténacité et la résistance à la corrosion de la ZAT sont proches de celles du métal de base, et le taux de formation d'une phase intermétallique nocive peut être réduit en ajoutant un élément N à l'acier inoxydable duplex.
Comme l'acier inoxydable austénitique, l'acier inoxydable duplex est une sorte d'acier par ordre de performance à la corrosion, qui dépend de la composition de son alliage.L'acier inoxydable duplex n'a cessé de se développer.L'acier inoxydable duplex moderne peut être divisé en quatre types :
1. Acier inoxydable duplex de qualité inférieure 2304 sans Mo;
2. Acier inoxydable duplex standard 2205, représentant plus de 80 % de l'acier duplex total ;
3. L'acier inoxydable duplex à 25 % Cr, typique de l'alliage 255, peut être classé comme acier inoxydable super duplex ;
4. L'acier inoxydable super duplex, contenant 25 à 26 % de Cr, contient plus de Mo et de N que l'alliage 255.Nuance d'acier typique 2507.
Les éléments d'alliage en acier inoxydable duplex sont principalement Cr, Mo, N et Ni.Leurs fonctions dans l'acier duplex sont les suivantes :
Cr
Au moins 10,5 % de Cr dans l'acier peuvent former un film de passivation stable pour protéger l'acier de la corrosion atmosphérique.La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable augmente avec l'augmentation de la teneur en Cr.Cr est un élément de ferrite, qui peut stabiliser la structure du fer avec un réseau BCC et améliorer la résistance à l'oxydation de l'acier à haute température.
Mo
L'effet synergique de Mo et Cr peut améliorer la résistance à la corrosion par les chlorures de l'acier inoxydable.Mo est trois fois plus résistant à la corrosion par piqûres et crevasses que Cr en milieu chlorure (voir formule CPT).Mo est un élément formant ferrite, qui peut également favoriser la formation de phase intermétallique.Par conséquent, la teneur en Mo de l'acier inoxydable austénitique est inférieure à 7,5 % et celle de l'acier duplex est inférieure à 4 %.
N
L'élément N peut augmenter la résistance à la corrosion par piqûres et fissures de l'acier inoxydable austénitique et duplex, et peut améliorer considérablement la résistance de l'acier.C'est l'élément le plus efficace pour le renforcement de la solution.Tout en améliorant la résistance de l'acier, l'élément N peut également augmenter la ténacité de l'acier inoxydable austénitique et de l'acier inoxydable duplex, retarder la formation de la phase intermétallique, donner à l'acier inoxydable duplex suffisamment de temps pour le traitement et la fabrication, et également compenser l'inclinaison de phase σ qui est facile à former en raison de Cr et mo élevés,
N est un élément austénitique fort, qui peut partiellement remplacer Ni dans l'acier inoxydable austénitique.En général, N et Ni, qui sont proches de la limite de solubilité, sont ajoutés à l'acier inoxydable duplex pour ajuster l'équilibre des phases.Il est nécessaire d'atteindre un équilibre entre les éléments ferritiques Cr et Ni et les éléments formant austénite Ni et N afin d'obtenir la structure duplex souhaitée.
Ni
Ni est un élément qui stabilise la structure austénitique.L'ajout d'alliage à base de Ni à Fe peut favoriser la transformation de l'acier inoxydable de Bcc (ferrite) en FCC (austénite).
Ni peut retarder la formation de la phase intermétallique, mais l'effet est beaucoup moins efficace que n.
Voici deux types d'acier inoxydable duplex pour aider à comprendre ses performances.
Heure de publication : 10 mai 2022