DX2205Offre acier Inoxydable Austeno-ferritiqueNuanceDX2205

Composition chimique

Cette nuance est conforme à :

> La fiche de Données Sécurité aciers inoxydables n°1 (Directive Européenne 2001/58/EC).

> La directive européenne 2000/53/EC relative aux véhicules hors d’usage et ses modifications ultérieures.

> La norme NFA 36 711 « Aciers inoxydables destinés à entrer au contact des denrées, produits et boissons pour l’alimentation de l’homme et des animaux » (hors emballage).

Caractéristiques générales

Notre nuance DX2205 est caractérisée par :

> Une excellente résistance à la corrosion, PREN mini = 35

> Une limite d’élasticité 2 fois plus élevée que celle d’un 18-9E (1.4301,Type 304)

> Des températures d’utilisation de - 40 °C à + 300 °C

Applications

> Équipement et tuyauterie pour l’industrie chimique, industries pétrolières et gazières et usines de dessalement

> Echangeurs

Possibilités de livraison

Formes : tôles, flans, bobines, feuillards, tubes.Epaisseurs : de 0,6 à 9 mm (ép. >9 mm nous consulter).Largeur : suivant épaisseur jusqu’à 2000mm.Présentations : laminé à froid, laminé à chaud.

Propriétés métallurgiques

Notre DX2205 est un acier inoxydable de type austénoferritique, sa structure est formée d’un agrégat de ferrite phase (α), et d’austénite phase (γ). La structure biphasée de l’alliage permet d’obtenir des limites d’élasticité élevées tout en conservant une bonne ductilité. En effet, le durcissement est obtenu par la phase ferritique, tandis que la matriceausténitique permet de conserver ductilité et ténacité.

La structure mixte donne au DX2205 une résistance élevée à la corrosion sous contrainte et le rend insensible à la corrosion intergranulaire.Ses teneurs élevées en chrome et en molybdène lui confèrent une excellente résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion généralisée.

L’utilisation en continu du DX2205 à des températures supérieures à 300°C n’est pas recommandée pour les raisons suivantes :

> entre 350 et 550 °C : perte de ductilité par fragilisation de la ferrite par formation d’une phase dite α’ qui peut être accompagnée d’autres précipitations durcissantes, phénomène classique des aciers inoxydables ferritiques, plus couramment appelé «fragilisation à 475 °C».

> entre 600 et 950 °C : précipitation de phase sigma fragilisante liée à la haute teneur en Chrome et Molybdène.

Désignation Européenne (1)

X2CrNiMoN22-5-3/1.4462

Nuances C Si Mn Cr Ni Mo N

% 0.020 0.30 1.80 22.80 5.50 3.10 0.17

(1) selon NF EN 10088

Valeurs typiques - PREN = 35

Désignation Américaine (2)

UNS S32205

Microstructure du DX2205 (la phase ferritique apparaît en sombre)

700

300

400

500

600

Sigma800

900

1000

Temps (heures)Temps (minutes)1 2 4 6 8 10 20 40 60 2 4 10 20

Température °C

α’475 °C

(2) selon ASTM A240

T° C

Concentration % H2 SO

4

10 20 30 40 50 60 70 80 90 98

20

30

40

50

Caractéristiques physiques

Sur tôle laminée à froid à l’état adouci.

Densité d kg/dm3 20 °C 7.8

Point de fusion - °C - 1460

Chaleur spécifique c J/kg.K 20 °C 460

Conductivité thermique k W/m.K 20 °C 16

Coefficient moyen de dilatation linéique* α 10-6/K 20-100 °C

20-200 °C13.013.5

Résistivité électrique ρ Ω mm2/m 20 °C 0.8

Perméabilité magnétique

- - - oui

Module d’élasticité E 103.MPa 20 °C 200

*Dilatation thermique 25% < à celle du 316, compatible avec les aciers au carbone

(E 103 MPa)ρ (Ω mm2/m) x 10-2 k (W/m.k)

20 200 400 600

10

15

20200

100

k

E

ρ

0 200 400 600

21

17

20

16

19

15

18

W/m.k

304 (18-9E)

DX2205

Caractéristiques mécaniques

A l’état de recuitSelon la norme ISO 6892-1, partie 1 ,éprouvette perpendiculaire au sens du laminage.

EprouvetteLo = 80 mm (épaisseur < 3 mm)Lo = 5,65 √So (épaisseur ≥ 3 mm)

1 MPa= 1 N/mm2. Valeurs typiques.(1) Résistance à la traction. (2) Limite d’élasticité. (3) Allongement.

Aux températures élevées

Temperature 50°C 100°C 150°C 200°C 250°C

Rp0,2(MPa) ≥ 420 ≥ 360 ≥ 335 ≥ 315 ≥ 300

Rm(MPa) ≥ 640 ≥ 590 ≥ 570 ≥ 550 ≥ 540

Résistance à la corrosion

Cette nuance est particulièrement indiquée dans le cas de corrosion sévère et peut remplacer les aciers austénitiques fortement alliés.

Corrosion généralisée

Concentrationen chlorure (g/l)

1 5

Concentrationen fluorures (ppm)

0 400 1000 0 400 1000

pH

6 316L DX2205

4

2UNS

S32550

1 Ti/Ni

Résistance du DX2205 en fonction des teneurs en chlorures, fluorures et du pH Limite d’emploi du DX2205 dans l’acide sulfurique (vitesse de corrosion maxi = 0,2 mm/an)

316L (18-11ML)

DX2205

317L

Température (°C)

Température (°C)

ConditionRm (1)

(MPa)Rp

0,2 (2)

(MPa)A(3)

%HRB

Laminé à froid* 840 620 29 98

Conformation

En général, ce type d’acier peut être utilisé en emboutissage. Du fait d’une limite élastique double par rapport au 1.4301, type 304, il est nécessaire d’utiliser des presses ou profileuses avec des puissances adaptées. L’aptitude à l’emboutissage par expansion est évaluée par la hauteur de flèche du test Erichsen, tandis que l’aptitude au rétreint est définie par le rapport limite d’emboutissage (LDR).

PliagePour les épaisseurs inférieures à 0,8 mm choisir un rayon mini de pliage égal à 0,5 fois l’épaisseur. Pour les épaisseurs plus fortes, un rayon de courbure égal ou supérieur à 1,5 fois l’épaisseur est conseillé.

Vitesse de corrosion (mm/an)

10 50 100

0.36

316L (18-11ML)

DX2205

0.27

0.18

0.09

Cl-(g/l) Rés

ista

nce

de D

X22

05 d

ans

un

envi

ronn

emen

t ca

usti

que

char

gée

en

com

posé

s so

ufré

s à

170

° C (p

rocé

dé

Kraf

t pr

oduc

tion

de

cellu

lose

)

Vitesse de corrosion (mm/an)3.5

3

2.5

2

1.5

1

0.5

Rés

ista

nce

du D

X22

05 e

n m

ilieu

x or

gani

ques

aci

des.

316L (18-11ML) DX2205304L (18-9L)

Acide formique

Acide oxalique

Acide acétique

Vitesse de corrosion (mm/an)0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

1

Rés

ista

nce

d’D

X22

05 d

ans

la N

ACE

M 0

1-77

. N

aCl 5

% +

0,5

% C

H3CO

OH

env

ironn

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t H

2S pr

essi

on: a

tmos

phèr

e à

25 °

C, p

H 3

316L (18-11ML) DX2205

60 °C

24 °C Teneur maxi en chlorures (ppm Cl )

Rés

ista

nce

du D

X22

05 d

ans

le P

20 5

(tra

nspo

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fon

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indu

strie

l) 54

%P 20 5-H

2SOc

< 4%

-F-

< 1

% -

HF

< 0,

2%1200

800

400 316L (18-11ML)

DX2205

30 50 70 °CCorrosion sous contrainteLe DX2205 du fait de sa structure biphasée, est peu sensible à la corrosion sous contrainte. Sa résistance est bonne dans les milieux gaz acides (C02 + H2S).Corrosion intergranulaireLe DX2205 résiste bien à la corrosion intergranulaire du fait de la basseteneur en carbone et de sa structure biphasée.Corrosion par piqûreLe DX2205 offre une très bonne résistance à la corrosion par piqûres de par ses teneurs en chrome, molybdène et azote plus élevées.II est nettement supérieur aux aciers austénitiques de type 304 L et 316 L. La classification des aciers inoxydables vis à vis de la résistance à corrosion par piqûre est généralement établie à partir du calcul de leur PREN (Pitting Resistance Equivalent Number = %Cr+3,3*%Mo+16*%N), celui de DX2205 est typiquement à 35,7 comparé à 24,1 pour le 1.4401 (316) et 18 pour le 1.4301 type 304.Corrosion caverneuseCet acier résiste bien à ce type de corrosion qui est évaluée par la valeur du pH de dépassivation mesuré par une méthode électro-chimique. Plus le pH est bas (acide), plus la nuance est performante. A 30 °C, le pH DX2205 se situe aux alentours de 1, alors qu’il est de l’ordre de 1,8 pour un austénitique au molybdène (Type 316) et de 3 pour un acier ferritique (Type 430).

Contrainte limite (% Rp0,2)

Infl

uenc

e de

la t

empé

ratu

re

sur l

e se

uil d

e no

n fi

ssur

atio

n en

720

heu

res,

en

mili

eu N

ACE

TM

01-7

7, p

H2S:

1 b

ar.

100

80

60

20 °C 60 °C

40

20

316L (18-11ML)

DX2205

NuanceDésignation Européenne

ASTMA240

Erichsen cup test* (mm)

Limit Drawing Ratio* (LDR)

DX2205 1.4462 UNS S32205 9.5 1.9-1.95

*Sur tôle en épaisseur 0.8mm

Potentiel de piqûre en milieu NaCl 30g/l aéré à 70°

400

200

316L (18-11ML)

DX2205

304L (18-9L)

Potentiel de piqûre (mV/SCE)

500

1000

316L (18-11ML)

DX2205

Potentiel de piqûre (mV/SCE)

20 40 60 °CPotentiels de piqûre en milieu NaCI 30 g/I aéré en fonction de la température

pH

+

-

1

1.5

2

2.5

Résis

tanc

e à

la co

rrosio

n ca

vern

euse

:pH

de

dépa

ssiva

tion

316L (18-11ML)

201D (17-4Mn)

301 (17-7A)

K30 (430)

DX2205

304L (18-9L)

20

316L (18-11ML)

DX2205

Potentiel de piqûre (mV/SCE)

Température critique de crevassesur éprouvettes type INCO en milieu10% FeCl3, 6 H2O

10

0

Soudage

Procédéde soudage

Sans apport métal Avec apport métal

Gaz de protection*Épaisseurs indicatives

ÉpaisseursMétal d’apport

Baguettes Fils

Résistance :Point, Molette

≤ 2 mm

TIG < 1.5 mm > 0.5 mm“4462” modifié

ER 22.09“4462” modifié

ER 22.09Argon (1)

Argon + Helium (1)

PLASMA < 1.5 mm > 0.5 mm“4462” modifié

ER 22.09Argon

Argon + Helium

MIG > 0.8 mm“4462” modifié

ER 22.09

Argon + 2 % CO2Argon + 2 % CO2

Argon + 2% C02 + He

S.A.W. > 2 mm“4462” modifié

ER 22.09

Electrode Réparation E 22.09

Laser < 5 mm Hélium + Azote (25%)

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Aperam Stainless Europe1-5 rue Luigi CherubiniFR-93212 La Plaine Saint Denis Cedex

InformationTél. : +33 1 71 92 06 52Fax : +33 1 71 92 07 97www.aperam.com/stainlesseuropestainless.europe@aperam.com

Notre DX2205 est un acier austéno-ferritique dont l’analyse et le traitement thermique ont été optimisés pour obtenir un taux de ferrite compris entre 38 et 55 % dans le métal de base. Dans le cas du soudage sans métal d’apport, il y a fusion locale du métal de base puis refroidissement rapide. La solidification primaire débute en phase ferritique, et le refroidissement trop rapide empêche une régression de la ferrite en austénite, ce quiconduit à un taux de ferrite pouvant atteindre 90 % dans le cas d’un soudage sans précaution particulière. La structure de la ZAT (zone affectée thermiquement) qui a subi le cycle thermique de soudage s’est également enrichie en ferrite par rapport à la structure initiale. Un excès de ferrite (supérieur à 75 %) entraîne une baisse de la tenue de corrosion et de la ductilité.

Précautions à prendre : Dans tous les cas, il faut une énergie de soudage suffisamment élevée (> 2,5 kJ/cm) afin de ne pas refroidir trop vite. Toutefois l’énergie ne devra pas être trop élevée (< 20 kJ/cm) pour refroidir suffisamment vite et éviter ainsi le risque de précipitation de phases intermétalliques. Utiliser si possible un gaz de protection endroit/envers avec addition d’azote dans le cas du soudage sans apport ou adapté au produit d’apport dans le cas contraire. Éviter de préchauffer et de post chauffer.

Particularités des soudures : La structure austéno-ferritique de DX2205 (solidification primaire en phase ferritique) élimine le risque de fissuration à chaud. Soudé dans de mauvaises conditions, cet acier peut présenter une sensibilité à la fissuration à froid. Pour écarter tout risque, aucun gaz hydrogéné ne sera utilisé pour le soudage et tous les produits d’apports seront correctement étuvés (température supérieure à 250 °C dans la plupart des cas). Aucun traitement thermique n’est nécessaire après soudage. Les soudures devront être décapées mécaniquement ou chimiquement puis passivées (décontaminées).

Traitement thermique et de finition

RecuitAprès déformation à froid, un recuit de quelques minutes à 1050 +/- 25°C, refroidissement air permet de restaurer la structure et éliminer les contraintes internes . Après recuit, un décapage suivi de passivation est nécessaire.DécapagePar mélange fluonitrique (20% HNO3 + 2% HF) à température ambiante ou à 60°.Par bain sulfurique-nitrique (10% H2SO4 + 0,5% HNO3) à température ambiante ou à 60°. Pâtes décapantes pour soudure.PassivationBain d’acide nitrique de 10 à 25 % à 20 °C.Pâtes passivantes pour soudure.

Offre dimensionnelle

Largeur (mm)

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.20 1.50 2.00 2.50 3.00 4.50

1 500

1 000

2.00 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10 <120

Largeur (mm)

Tôles Quarto(ArcelorMittal Industeel)Laminé à chaud HRAP 1D

2 000

1 500

1 250

1 000

3 200

2 800

2 500

Epaisseur (mm)

1 300

2 000

Laminé à froid 2D, 2B Laminé à froid 2E

Epaisseur (mm)

* Hydrogène strictement interdit, tant en endroit qu’en envers. (1) Dans le cas du soudage sans apport, le gaz de protection doit être additionné d’azote : 5 à 20 %.