Documentation web - Ny600 - Français 31 oct 07
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NICRIMPHY 600 ALLIAGE REFRACTAIRE I. INTRODUCTION Le NICRIMPHY 600 (symbole AFNOR : NC15 Fe) est un alliage base Nickel qui a été développé pour présenter une bonne résistance à la corrosion et à l’oxydation. Cet alliage présente de bonnes propriétés mécaniques dans un domaine de température élargi. Le tableau ci dessous donne la composition chimique de cet alliage en % pondéral : Fe Cr Ni Ti Al 9,5 16 bal 0,2 0,15 La teneur en Ni élevée confère à ce matériau une bonne tenue à la corrosion dans différents milieux organiques et inorganiques (acides et composés organiques, solutions concentrées et chaudes de soude, milieu chloruré). Il est par ailleurs insensible à la corrosion sous contrainte. La présence de Cr garantit une bonne tenue à l’oxydation à chaud en présence ou en absence d’atmosphères sulfureuses. Cet alliage ne peut pas être durci par précipitation. Il peut être durci par écrouissage Le Nicrimphy 600, de par ses propriétés, est utilisé dans des domaines d’applications très variés depuis les températures cryogéniques jusqu’à une température de 1100°C. Les principaux domaines d’utilisation sont : L’industrie automobile (pièces pour airbag, bouclier thermique, joints, pots d’échappement…) pour ses qualités de tenue en température L’industrie chimique de par ses propriétés de tenue à la corrosion L’industrie des traitements thermiques (moufles, composants pour four, résistances électriques, tubes radiants, paniers, cannes pyrométriques…) de par sa tenue à l’oxydation L’industrie aéronautique (composants de moteurs, ligne d’échappement…) pour sa tenue à haute température L’industrie des tubes TV couleur (antenne de getter…) Les industries alimentaires et pharmaceutiques II. CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES II.1 Caractéristiques physiques générales Caractéristiques Température de fusion Unités Valeurs °C 1370 – 1425 Masse volumique g.cm -3 8,4 Résistivité électrique à 20 °C µΩ.cm 103 Coefficient thermorésistif entre 0 et 300 °C : état adouci °C -1 Coefficient thermorésistif entre 0 et 300 °C : état écroui °C -1 Conductivité thermique -1 W.m .C Coefficient de dilatation entre 0 et 100 °C °C II.2 Température T 13,3 J.kg .°C Propriétés magnétiques 14,7 -1 -1 Chaleur spécifique à 20°C -1 -1 460 - amagnétique Caractéristiques physiques en fonction de la température Coefficient de Résistivité dilatation Conductivité thermique électrique (20°C – T°C) µΩ Ω.cm W·m ·°C - 103 - 100 13,3 - 17,2 200 - 105 - 300 13,9 106 - 400 14,4 109 - 500 - - 24,6 600 15,5 111 - 800 16,6 - - 900 - 112 33,0 1000 16,8 115 - -6 °C 10 .°C 20 -1 -1 -1 35 140 120 Résistivité électrique (µΩ Ω .cm) 25 100 Conductivité thermique (W.m -1.°C -1) 20 80 15 60 Coefficient de dilatation 20°C - T°C (10 -6.°C -1) 10 40 5 20 0 Résistivité électrique (µ Ω .cm) Conductivité thermique (W.m -1.°C -1) Coefficient de dilatation (10 -6.°C -1) 30 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 Température T (°C) III. CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES III.1 Etat adouci D’une manière générale, l’état adouci du Nicrimphy 600 est obtenu après traitement thermique à une température supérieure à 700°C. Les propriétés mécaniques types sont données dans le tableau ci-après. Unités Valeurs HV 160 Limite élastique Rp0.2% MPa 300 Résistance à la rupture Rm MPa 650 Allongement A % 40 Module d’Young E MPa 210 000 Caractéristiques Dureté III.2 Influence du taux d’écrouissage Le Nicrimphy 600, purement austénitique à toutes températures, ne peut être durci par traitement thermique. Seul un écrouissage à basse température permet de durcir l’alliage. 1400 40 1300 35 1200 Rm 1000 Allongement (%) Rm - Rp 0,2% (MPa) 30 1100 25 Rp0,2% 900 20 800 15 700 10 600 Allongement 5 500 400 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 100 90 Taux d'écrouissage (%) III.3 Influence de la température 700 100 90 Rm 80 500 70 60 400 Allongement 50 300 40 30 200 Rp0,2% 20 100 10 0 0 100 200 300 400 500 600 Température (°C) 700 800 900 1000 0 1100 Allongement (%) Rm - Rp 0,2% (MPa) 600 IV. RÉSISTANCE À L’OXYDATION ET A LA CORROSION IV.1 Comportement à haute température Le Nicrimphy 600 présente une très bonne tenue à la corrosion dans les gaz chauds : Air pur jusqu’à 1175°C Atmosphère réductrice non sulfureuse jusqu’à 1150°C Atmosphère oxydante sulfureuse jusqu’à 800°C Atmosphère réductrice sulfureuse jusqu’à 550°C Gaz ammoniac, azote et hydrogène jusqu’à 980°C Gaz chlorhydrique sec jusqu’à 540°C Acide fluorhydrique jusqu’à 650°C IV.2 Corrosion humide La composition du Nicrimphy 600 est telle que l’alliage résiste à une grande variété de corrosions et qu’il est largement utilisé dans l’industrie. Dans les acides, le Nicrimphy 600 a une résistance comparable à celle des aciers inoxydables. Dans les acides et composés organiques, le Nicrimphy 600 présente une très bonne résistance qui justifie l’utilisation de cet alliage dans les industries alimentaires (jus de fruits, solutions alcoolisées) Le Nicrimphy 600 est utilisé dans l’industrie pharmaceutique où la pureté est essentielle. Il résiste particulièrement aux acides gras chauds. Le Nicrimphy 600 est insensible à la corrosion sous contrainte dans des solutions chlorurées. Il peut être sensible à la corrosion sous contraintes dans l’eau pure ou en présence de soude après un temps d’incubation assez long. Il résiste très bien aux solutions alcalines sulfureuses (fabrication du papier) et aux solutions d’ammoniaque. Le Nicrimphy 600 est insensible à la majorité des solutions de sels neutres et alcalins. V. V.1 RENSEIGNEMENTS TECHNOLOGIQUES Usinage – mise en forme L’usinabilité du Nicrimphy 600 est comparable à celle des aciers inoxydables. Il est toutefois recommandé d’augmenter les angles de coupe et d’utiliser des lubrifiants à fort pouvoir réfrigérant afin de compenser un dégagement de chaleur plus important. V.2 Soudure - brasure A l’état recuit, la soudabilité du Nicrimphy 600 est excellente et il peut être soudé par tous les procédés classiques. Aucun traitement thermique lié au soudage n’est nécessaire. En cas de risque de corrosion sous contrainte un traitement de détensionnement est recommandé. V.3 Décapage Les deux procédés suivants peuvent être utilisés : Bain nitrofluorhydrique Acide nitrique (HNO3) à 36°Bé : 10 à 20% Acide fluorhydrique (HF) à 65% : 1,5 à 5% Eau : complément Temps de séjour : 1 heure à température ambiante 20 minutes à 50°C Afin d’éviter tout risque d’attaque intergranulaire, la température ne dépassera pas 50°C. Bain chloronitrique Acide chlorhydrique (HCl) à 22° Bé : 3 à 4% Acide nitrique (HNO3) à 36°Bé : 40% Eau : complément Temps de séjour 30 minutes entre 40°C et 60°C VI. FORMES DE LIVRAISON Nuance Bandes laminées à froid Produits longs et massifs (1) Nicrimphy 600 ∎ ∎ (1) : barres, profilés, pièces forgées, tôles laminées à chaud VI.1 Produits plats Formes de livraison standards Epaisseur (mm) Largeur maximum Etat (mm) Bande laminée à froid livrée en couronnes 0,05 à 1,5 640mm pour épaisseurs > 0,07mm Tôle laminée à chaud 5 à 50 500 à 2 000 Imphy Alloys est à la disposition des utilisateurs pour toute demande spécifique. Ecroui ou recuit Brut de laminage Décapé VI.2 Barres Diamètre (mm) Longueurs courantes de fabrication (mm) φ ≤ 13 2000 à 3000 14 ≤ φ ≤ 80 3000 à 4000 φ > 80 En fonction du diamètre et de la quantité commandée Imphy Alloys est à la disposition des utilisateurs pour toute demande spécifique. VI.3 Pièces moulées et forgées Etude sur demande Réf :COR/NY600/F1 – octobre 2007