CT6945 Fil en Hastelloy G3

Description des fils en Hastelloy G3

Les fils en Hastelloy G3 présentent une microstructure fortement déformée à froid, caractérisée par des grains austénitiques allongés alignés parallèlement à l'axe du fil. Cette déformation plastique sévère génère des densités de dislocation élevées (>10¹⁵ m-²) et une texture cristallographique <111> prononcée, ce qui se traduit par des résistances ultimes à la traction de 1000-1200 MPa avec un allongement de 15-20%. Le matériau présente une anisotropie mécanique significative : la ductilité axiale reste robuste (déformation à la rupture >15%), tandis que la résistance aux chocs transversaux diminue considérablement en raison de l'alignement des joints de grains.

La résistance à la corrosion provient d'un film passif autoréparateur dominé par des oxydes de chrome et de molybdène, qui présente une grande stabilité électrochimique dans les acides réducteurs et les environnements riches en chlorure. La température critique de piqûre dépasse 85°C dans les solutions de chlorure ferrique, et l'alliage reste immunisé contre la corrosion fissurante sous contrainte dans les saumures acides à des températures ≤150°C. Le lissage de la surface (Ra ≤0,8 μm) minimise les sites d'initiation des piqûres, tandis que la cinétique de repassivation supprime la propagation des attaques localisées.

D'un point de vue thermique, la structure travaillée à froid reste métastable en dessous de 400°C, conservant >85% de résistance après une exposition prolongée. La recristallisation commence à 600°C, rétablissant progressivement les propriétés du recuit. La stabilité des phases est maintenue en dessous de 650°C avec une formation intermétallique négligeable. La résistivité électrique augmente linéairement avec la sévérité de l'écrouissage, atteignant 1,18 μΩ-m à la dureté maximale. La transition ductile-fragile du fil se produit près de -50°C dans l'orientation transversale en raison de la contrainte induite par la texture, bien que les échantillons longitudinaux restent ductiles jusqu'à des températures cryogéniques. Les mécanismes de dégradation sont dominés par la rupture du film passif induite par le glissement dans les environnements chlorés, atténuée par la régénération de l'oxyde enrichi en molybdène.

Applications des fils en Hastelloy G3

Les fils en Hastelloy G3 remplissent des fonctions critiques dans les industries qui exigent une résistance extrême à la corrosion et une grande fiabilité mécanique. Dans le traitement chimique, ils servent à fabriquer des électrodes de soudage à l'arc submergé pour les réacteurs manipulant des acides sulfuriques/phosphoriques, des ressorts dans les épurateurs de vapeurs acides résistant aux mélanges HCl/HF, et des gaines de puits thermométriques pour l'instrumentation dans les boues riches en chlorure. Le secteur du pétrole et du gaz utilise ces fils pour les écrans de puits de gaz acide dans des environnements H₂S/CO₂/chlorure, les armures tressées pour les outils de fond de puits dans les opérations d'acidification, et les ressorts de garniture de vanne résistants à la corrosion exposés à des hydrocarbures agressifs.

Les applications de contrôle de la pollution comprennent les structures de cage cathodique dans les systèmes de désulfuration des gaz de combustion et les mailles de filtre pour les usines de régénération de l'acide sulfurique. De nouvelles applications tirent parti de leur résistance à l'écrouissage (1000-1200 MPa) et de l'intégrité de leur surface (Ra ≤0,8 μm) pour les paniers d'anode dans l'électro-extraction du zinc/cobalt, les échangeurs de chaleur internes dans les saumures géothermiques à teneur en silice, et les fils d'encapsulation des déchets nucléaires résistant à la corrosion par l'acide nitrique/le nitrate. Ces fils conservent leur stabilité dimensionnelle en cas de fortes vibrations et de cycles thermiques, validés pour un fonctionnement continu à 400°C et une exposition intermittente à 600°C. Leurs performances découlent de la résistance synergique à la corrosion localisée (piqûres/crevasses) dans les milieux acides/chlorures et de la conservation des propriétés mécaniques dans les environnements thermochimiques exigeants.

Emballage des fils en Hastelloy G3

Nos produits sont emballés dans des cartons personnalisés de différentes tailles en fonction des dimensions du matériau. Les petits articles sont solidement emballés dans des boîtes en PP, tandis que les articles plus volumineux sont placés dans des caisses en bois personnalisées. Nous veillons à respecter strictement la personnalisation de l'emballage et à utiliser des matériaux de rembourrage appropriés pour assurer une protection optimale pendant le transport.

Emballage : Carton, caisse en bois ou sur mesure.

Veuillez consulter les détails de l'emballage fournis à titre de référence.

Processus de fabrication

1.méthode d'essai

(1)Analyse de la composition chimique - vérifiée à l'aide de techniques telles que GDMS ou XRF pour garantir la conformité aux exigences de pureté.

(2)Essai des propriétés mécaniques - Comprend des essais de résistance à la traction, de limite d'élasticité et d'allongement pour évaluer les performances du matériau.

(3)Contrôle dimensionnel - Mesure de l'épaisseur, de la largeur et de la longueur pour s'assurer du respect des tolérances spécifiées.

(4)Contrôle de la qualité de la surface - recherche de défauts tels que des rayures, des fissures ou des inclusions par un examen visuel et ultrasonique.

(5)Essai de dureté - Détermination de la dureté du matériau pour confirmer l'uniformité et la fiabilité mécanique.

Veuillez vous référer aux procédures d'essai SAM pour des informations détaillées.

FAQ sur les fils en Hastelloy G3

Q1. Comment l'alliage conserve-t-il sa résistance à la corrosion dans des environnements d'acide sulfurique à plus de 60°C, là où les aciers inoxydables standard échouent ?

La synergie optimisée chrome-molybdène-cuivre de l'Hastelloy G3 (Cr-22%, Mo-6,5%, Cu-2%) permet une passivation stable via des couches d'oxyde riches en Cr/Mo. Il résiste à des concentrations d'acide sulfurique ≤50% jusqu'à 90°C, alors que l'acier inoxydable 316L subit un amincissement important (>5 mm/an) au-dessus de 60°C en raison de la dégradation des films passifs à base de chrome uniquement.

Q2. Quelle concentration maximale de chlorure et quelle limite de température empêchent la corrosion fissurante sous contrainte dans le service de gaz acide ?

La résistance critique à la FCS est maintenue dans les saumures contenant ≤150 000 ppm de chlorures avec des pressions partielles de H₂S ≤3,5 bar à des températures ≤150°C. Au-delà de ces seuils, l'appauvrissement en molybdène aux joints de grains peut initier la fissuration ; le contrôle de la microstructure (recuit de mise en solution à 1120°C) atténue ce risque.

Q3. L'écrouissage a-t-il un impact sur la performance de la corrosion dans les assemblages soudés ?

Les sections travaillées à froid (>15% de réduction) présentent une température critique de piqûre (CPT) inférieure de 20-30% dans les environnements chlorés en raison des défauts de film passif induits par les dislocations. Le recuit de mise en solution après soudage (1100°C ±15°C) rétablit une microstructure homogène et une équité de corrosion avec le métal de base.

Informations connexes

1)Méthodes de préparation courantes

Les fils en Hastelloy G3 sont fabriqués par un procédé thermomécanique en plusieurs étapes qui commence par la fusion par induction sous vide (VIM) de matières premières de haute pureté - y compris le nickel électrolytique, le chrome, le molybdène et le cuivre - sous atmosphère inerte afin d'obtenir un contrôle précis de la composition. L'alliage fondu subit un affinage secondaire par refusion à l'arc sous vide (VAR) pour réduire les éléments interstitiels (oxygène ≤30 ppm, azote ≤100 ppm) et éliminer la macroségrégation. Le lingot obtenu est homogénéisé à 1200-1250°C pendant 8-12 heures pour dissoudre les phases eutectiques, suivi d'un forgeage à chaud dans le domaine de stabilité γ-austenite (1050-1150°C) avec un rapport de réduction minimum de 4:1 pour briser la structure telle que coulée. Le laminage à chaud à 980-1040°C réduit la section transversale à des billettes intermédiaires (Ø20-50 mm), en utilisant des taux de déformation contrôlés (0.1-1 s-¹) pour empêcher la fissuration à chaud due à la fragilisation induite par le cuivre.

Le matériau subit ensuite un recuit de mise en solution à 1120±10°C pendant 1 heure par 25 mm d'épaisseur, suivi d'une trempe rapide à l'eau pour conserver une solution solide sursaturée. La production de fil commence par le tréfilage de barres laminées à chaud dans des filières diamantées de plus en plus petites à température ambiante, ce qui permet d'obtenir une réduction de 30 à 40 % de la section transversale par passage. Un recuit intermédiaire à 1080°C est effectué après chaque réduction cumulée de 30 à 40 % afin de restaurer la ductilité et de prévenir les fractures dues à l'écrouissage. Les étapes finales d'étirage à froid appliquent de légères réductions (10-15%) pour atteindre les diamètres cibles (Ø0,5-10 mm) tout en augmentant la résistance à la traction jusqu'à 1000-1200 MPa. Le contrôle critique de la microstructure maintient la taille des grains ASTM 5-7 (20-50 μm) et empêche la nucléation de la phase σ en limitant l'exposition à 600-900°C pendant les cycles thermiques à moins de 15 minutes. La finition de surface implique un polissage électrochimique pour obtenir une rugosité Ra ≤0,8 μm, suivi d'un décapage dans des solutions HNO₃/HF pour éliminer le tartre sans appauvrir le chrome. La vérification de la qualité comprend un contrôle par courants de Foucault pour les défauts de surface (sensibilité >50 μm), une inspection ultrasonique continue pour les discontinuités internes et une validation électrochimique de la cinétique de repassivation conformément à la norme ASTM G61.