CT6947 Tube en Hastelloy G3

Description des tubes en Hastelloy G3

Les tubes en Hastelloy G3 (sans soudure ou soudés) présentent une microstructure γ-austénitique traitée thermomécaniquement avec une orientation des grains alignée parallèlement à l'axe du tube. Les variantes sans soudure développent une texturecirconférentielle 〈110〉 par pilonnage à froid, améliorant la résistance au cerclage (rendement ≥550 MPa axial/≥600 MPa tangentiel), tandis que les tubes soudés présentent un grossissement du grain de la zone affectée thermiquement (HAZ) (<100 μm) atténué par un recuit de mise en solution (1120°C). La résistance à la corrosion de l'alliage provient d'un film passif auto-réparateur Cr₂O₃/MoO₂/CuO. L'intégrité de la surface est primordiale : Ra interne ≤0,8 μm (obtenu par usinage par flux abrasif) minimise l'initiation de la corrosion par crevasses, tandis que l'électropolissage externe assure un appauvrissement en chrome <0,2 μm.

Le comportement thermomécanique comprend une dilatation thermique anisotrope (CTE axial : 13,9 μm/m-°C vs. radial : 14,3 μm/m-°C, 20-400°C) et une conductivité thermique directionnelle (axiale : 10,5 W/m-K vs. radiale : 9,8 W/m-K à 100°C). La stabilité des phases se dégrade au-dessus de 650°C, la σ-phase précipitant préférentiellement au niveau des lignes de fusion des soudures après >10 heures à 760°C, ce qui réduit la résistance aux chocs de l'HAZ de 25%. L'expansion hydraulique induit un écrouissage (densité de dislocation ~10¹⁴ m-²), augmentant la limite d'élasticité de 15 à 20 % mais compromettant l'allongement de 25 à 30 %. Les tubes conservent leur intégrité sous pression (pression d'éclatement >120 MPa pour un tube de Ø25 mm × 2 mm) à 400°C grâce à la suppression de l'usure des carbures (carbures MC <50 nm). La spectroscopie d'impédance électrochimique révèle une stabilité passive du film (>10⁵ Ω-cm²) dans l'acide sulfurique (40%, 80°C), tandis que les contraintes résiduelles provenant des processus de formage sont contrôlées en dessous de 20% de la limite d'élasticité par un recuit de détente.

Applications des tubes en Hastelloy G3

Les tubes en Hastelloy G3 sont utilisés dans des environnements extrêmes exigeant une résistance à la corrosion et une intégrité sous pression. Dans le traitement chimique, les tubes sans soudure construisent des faisceaux d'échangeurs de chaleur manipulant de l'acide sulfurique concentré (≤93% à 110°C) et de l'acide phosphorique (≤85% à 130°C), où la passivation renforcée par le cuivre limite les taux de corrosion à <0,03 mm/an. Les tubes soudés avec une microstructure HAZ contrôlée forment des tubes plongeurs de réacteurs et des colonnes de distillation exposés à des mélanges de vapeurs HCl/HF, tirant parti de films passifs riches en molybdène (>6,5% Mo) pour la résistance à la piqûre.

Pour les applications pétrolières/gazières, les tubes sans soudure étirés à froid (Ø10-100 mm) servent de conduits d'instrumentation de fond de puits dans les puits acides (H₂S ≤3,5 bar, Cl- ≤150 000 ppm à 150°C), en maintenant l'immunité à la fissuration sous contrainte due aux sulfures. Dans la désulfuration des gaz de combustion, les tubes d'échangeurs en U résistent aux saumures acides de chlorure (pH 1,5-2,5, 60-90°C) avec une cinétique de repassivation empêchant la corrosion caverneuse sous les dépôts.

Les systèmes d'énergie géothermique utilisent des tubes à paroi épaisse (WT ≥5 mm) pour les conduites d'injection de saumure, résistant à l'écaillage de la silice et à la corrosion induite par le CO₂ à 250°C. Les applications nucléaires comprennent les tubes de retraitement du combustible usé pour les solutions nitriques/nitrates, où la stabilité de l'oxyde de chrome maintient la passivité sous irradiation gamma. Des variantes à paroi mince (WT 0,5-2 mm) permettent de fabriquer des tubes porteurs de catalyseurs dans les usines de régénération de l'acide sulfurique, supportant des cycles thermiques jusqu'à 600°C sans recristallisation.

La conductivité thermique directionnelle de l'alliage (axiale : 10,5 W/m-K) optimise l'efficacité du transfert de chaleur, tandis que l'état de surface interne (Ra ≤0,8 μm) minimise l'encrassement. Les pressions nominales d'éclatement (>120 MPa pour le tube Ø25×2 mm) garantissent la fiabilité dans les services à haute pression, le soudage TIG orbital atteignant une efficacité de joint ≥90% en utilisant des métaux d'apport adaptés.

Emballage des tubes 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 tubes 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. Ces couches résistent 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 du 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 tubes en Hastelloy G3 sont fabriqués par des voies thermomécaniques distinctes pour les variantes sans soudure et soudées. La production sans soudure commence par la fusion par induction sous vide (VIM) du nickel électrolytique, du chrome, du molybdène et du cuivre sous argon, suivie d'une refusion à l'arc sous vide (VAR) pour obtenir un contrôle interstitiel (O≤30 ppm, N≤100 ppm). Le lingot homogénéisé (1200°C/12h) est extrudé à chaud à 1150-1200°C en creux à l'aide d'un mandrin de perçage, puis pilonné à froid en plusieurs passes avec une réduction de 15-25% par cycle. Un recuit de mise en solution intermédiaire (1120°C/1h par pouce d'épaisseur) et une trempe à l'eau restaurent la microstructure γ-austenite entre les étapes d'usinage à froid. Les dimensions finales sont obtenues par étirage à froid sur des mandrins polis avec de légères réductions (8-12%), induisant un écrouissage contrôlé tout en maintenant l'alignement axial des grains. Les tubes soudés utilisent des bandes formées en continu et soudées au TIG (recuit de mise en solution à 1120°C), le cordon de soudure étant normalisé par un chauffage par induction en ligne (1100-1150°C) et une trempe rapide au gaz pour obtenir la même résistance à la corrosion que le métal de base. La stabilisation de la microstructure est essentielle pour les deux méthodes : un refroidissement rapide à 650-900°C (<10 minutes) empêche la précipitation de la phase σ, tandis que des cales isothermes à 850°C dissolvent les phases Laves. Les surfaces internes subissent un usinage par flux abrasif (AFM) pour obtenir un Ra ≤0,8 μm, éliminant les aspérités sujettes aux crevasses, suivi d'un polissage électrochimique pour limiter l'appauvrissement en chrome à une profondeur <0,2 μm. La validation non destructive comprend des essais par courants de Foucault (détection de défauts >50 μm), un balayage ultrasonique par immersion (tolérance de l'épaisseur de la paroi ±5 %) et des essais hydrostatiques à 1,5× la pression de conception. La performance anticorrosion est vérifiée selon la méthode A de l'ASTM G48 (température critique de piqûre ≥85°C dans 6% FeCl₃), garantissant que l'intégrité du film passif correspond aux spécifications des plaques recuites en usine.