Documentation web - Ny600 - Français 31 oct 07

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