1. La deuxième génération de tubes en acier inoxydable duplex présente une très faible teneur en carbone et en azote, une composition typique de 5 % Cr, 0,17 % Ni et une teneur en azote supérieure à celle de la première génération. Ceci améliore la résistance à la corrosion sous contrainte et à la corrosion par piqûres en milieux acides à forte concentration en ions chlorure. L'azote est un puissant élément austénitisant. Son ajout dans l'acier inoxydable duplex améliore non seulement la plasticité et la ténacité du matériau sans l'altérer sensiblement, mais aussi sa résistance, et inhibe et retarde la précipitation des carbures.
2. Fonction d'organisation : Dans la serre, l'austénite et la ferrite représentent environ la moitié de la solution solide, ce qui lui confère une structure biphasée. Elle conserve les caractéristiques des conducteurs en acier inoxydable ferritique à faible teneur en fer : résistance à la corrosion par piqûres, à la fissuration et à la corrosion sous contrainte par les chlorures, bonne ténacité, faible température de fragilisation, résistance à la corrosion intergranulaire, bonnes propriétés mécaniques et bonne soudabilité.
3. À pression égale, on peut économiser des matériaux. La limite d'élasticité et la résistance à la corrosion sous contrainte des tubes en acier inoxydable duplex sont presque une fois supérieures à celles de l'acier inoxydable austénitique. Leur coefficient de dilatation linéaire est inférieur à celui de l'acier inoxydable austénitique et proche de celui de l'acier à faible teneur en carbone. Le forgeage à froid est moins performant que celui de l'acier inoxydable austénitique.
4. Soudabilité : les tubes en acier inoxydable duplex 2205 présentent une bonne soudabilité. La sensibilité à la fissuration à chaud et à froid est faible ; généralement, aucun préchauffage ni traitement thermique n’est nécessaire avant le soudage. Grâce à la faible tendance à la formation de ferrite monophasée et à la teneur élevée en azote dans la zone affectée thermiquement, l’énergie du fil de soudage peut être maîtrisée, à condition que le matériau d’apport soit judicieusement choisi. Les performances globales sont ainsi excellentes.
5. Fissuration à chaud : La sensibilité à la fissuration à chaud est bien moindre que celle de l’acier inoxydable austénitique. Ceci s’explique par la faible teneur en nickel, la faible quantité d’impuretés susceptibles de former un eutectique à bas point de fusion, la difficulté de formation d’un film liquide à bas point de fusion et l’absence de risque de croissance rapide des grains à haute température.
6. Fragilité de la zone affectée thermiquement : Le principal problème du soudage des tubes en acier duplex inoxydable réside dans la zone affectée thermiquement. En raison du refroidissement rapide de cette zone lors du cycle thermique de soudage, qui n’est pas à l’équilibre, une quantité importante de ferrite refroidie est retenue, ce qui tend à accroître la sensibilité à la corrosion et à la fissuration induite par l’hydrogène.
7. Métallurgie du soudage : Lors du soudage de l’acier inoxydable duplex, sous l’effet des cycles thermiques, la microstructure et la zone affectée thermiquement du métal fondu subissent une série de modifications. À haute température, la microstructure de l’acier inoxydable duplex présente une précipitation de ferrite et d’austénite lors du refroidissement. La quantité d’austénite précipitée dépend de nombreux facteurs.
Date de publication : 26 juin 2023