2.4660 / UNS N08020 / Alliage de nickel 20
Alliage de nickel 20 (UNS N08020/2.4660)
– L'alliage supérieur résistant à la corrosion-pour les environnements chimiques difficiles
L'alliage de nickel 20 (UNS N08020, W.Nr 2.4660) est un alliage austénitique de nickel-fer-chrome spécialement conçu pour résister aux environnements riches en acide sulfurique, acide phosphorique et chlorure-. Stabilisé avec du niobium (Nb), il offre une résistance exceptionnelle à la corrosion intergranulaire et à la fissuration par corrosion sous contrainte (SCC), ce qui le rend idéal pour le traitement chimique, la production alimentaire et les applications pharmaceutiques.
Principales caractéristiques de l'alliage 20
- Excellente résistance à l'acide sulfurique (supérieure au 316L et 904L)
- Résiste à la corrosion par piqûres et fissures dans les chlorures
- Stabilisé avec du niobium pour prévenir la sensibilisation
- Bonne résistance mécanique jusqu'à 1 000 degrés F (537 degrés) selon ASME
- Facilement fabriqué et soudé
Composition chimique
| Élément | Contenu (%) |
|---|---|
| Fer, Fe | 35 |
| Nickel, Ni | 32-38 |
| Chrome, Cr | 19-21 |
| Cuivre, Cu | 3-4 |
| Manganèse, Mn | Inférieur ou égal à 2 |
| Molybdène, Mo | 2-3 |
| Niobium, Nouveau-Brunswick | Inférieur ou égal à 1 |
| Silicium, Si | Inférieur ou égal à 1 |
| Carbone, C | Inférieur ou égal à 0,07 |
| Phosphore, P | Inférieur ou égal à 0,045 |
| Soufre, S | Inférieur ou égal à 0,035 |
Propriétés physiques
| Propriétés | Métrique | Impérial |
|---|---|---|
| Densité | 8,05 g/cm3 | 0,291 livre/po3 |
Propriétés mécaniques
| Propriétés | Métrique | Impérial |
|---|---|---|
| Résistance à la traction (recuit) | 620 MPa | 89 900 livres par pouce carré |
| Limite d'élasticité (recuit) | 300 MPa | 43 500 livres par pouce carré |
| Allongement à la rupture (recuit) | 41% | 41% |
Propriétés thermiques
| Propriétés | Métrique | Impérial |
|---|---|---|
| Coefficient de dilatation thermique (@20-100 degrés /68-212 degrés F) | 14,7 µm/m degré | 8,17 µin/in degré F |
| Conductivité thermique | 12,3 W/mK | 85,4 BTU.po/hrft². degré F |
Résistance à la corrosion
L'alliage 20 présente une très bonne résistance à l'acide sulfurique. Cet alliage présente également une résistance appropriée dans l'acide phosphorique, l'acide nitrique et les solutions aqueuses de sel. L’alliage de nickel 20 est une excellente option lorsque la fissuration par corrosion sous contrainte de chlorure est un problème, car il résiste à la corrosion par piqûres et fissures. Des précautions doivent être prises dans les environnements contenant des ions chlorure-, car le taux de corrosion peut augmenter considérablement.
Fabrication et traitement thermique
L'alliage 20 peut être formé soit par écrouissage à chaud-, soit par écrouissage-à froid en utilisant des méthodes traditionnelles. Le matériau forgé à chaud doit être chauffé entre 2 100 degrés F et 2 250 degrés F avec un contrôle minutieux de la température, en veillant à ce que le matériau ne tombe pas en dessous de 1 800 degrés F avant le forgeage. Après le travail à chaud, recuit le matériau en chauffant à 1 725 degrés F et 1 850 degrés F pendant au moins 30 minutes par pouce d'épaisseur, suivi d'une trempe à l'eau.
Lorsqu'un soulagement des contraintes est souhaité, chauffer à une température inférieure à 1 000 degrés F, suivi d'une trempe à l'eau une fois que la durée de température souhaitée a été établie. Le recuit de l'alliage 20 doit être compris entre 1 725 degrés F et 1 850 degrés F pendant 30 minutes à la température par pouce d'épaisseur. Une dureté inférieure peut être obtenue en chauffant à 2100 degrés F, mais cela peut avoir un effet négatif sur la stabilisation de l'alliage.
Soudage
Le soudage de l'alliage de nickel 20 est généralement effectué via TIG, MIG, ainsi que par soudage à l'arc submergé (SAW) en utilisant le métal d'apport correspondant, ER320LR pour TIG et MIG, et E320LR pour SAW. Lors du soudage sur des alliages différents tels que le 316 ou des alliages supérieurs tels que le C276 et l'alliage 22, AWS ERNiCrMo-3 peut être utilisé pour le TIG et le MIG, tout en utilisant l'ENiCrMo-3 pour le SAW.
Applications dans l'industrie
1. Traitement chimique
- Réservoirs de stockage d'acide sulfurique et tuyauterie
- Évaporateurs d'acide phosphorique
- Agitateurs, échangeurs de chaleur et cuves de réacteur
2. Alimentaire et pharmaceutique
- Équipement de traitement de l'acide citrique et acétique
- Robinetterie sanitaire et mitigeurs
3. Pétrole et gaz
- Arbres de pompe, garnitures de soupape et fixations
- Composants de plateforme offshore
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- Entièrement certifié ASTM B473 / ASME SB473
- Disponible en tuyaux, tôles, barres et raccords
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