Acier inoxydable 317L (UNS S31703, EN 1.4438)est un acier inoxydable austénitique à faible-carbone et à molybdène-qui offre une résistance à la corrosion supérieure à celle de la nuance 316L courante. Le « L » signifie « faible teneur en carbone » (inférieur ou égal à 0,03 %), ce qui empêche la formation de carbures de chrome nocifs pendant le soudage-éliminant le besoin de traitement thermique après-soudage.
Cet article présente la composition des tôles d'acier 317L, le traitement thermique, les propriétés mécaniques et physiques et les applications.
Composition chimique de la plaque d'acier 317L
Le tableau ci-dessous montre les exigences typiques de composition chimique pour le 317L selon ASTM A240.
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Élément |
Poids % |
Rôle dans l'alliage |
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Chrome (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Forme une couche d'oxyde protectrice ; résiste à la corrosion générale et à l’oxydation |
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Nickel (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabilise la structure austénitique ; améliore la ténacité et la résistance à la corrosion |
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Molybdène (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Élément clé – bloque les attaques par piqûres et crevasses causées par les chlorures |
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Carbone (C) |
Inférieur ou égal à 0,03 |
La faible teneur en carbone empêche la précipitation du carbure pendant le soudage |
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Manganèse (Mn) |
Inférieur ou égal à 2,00 |
Aide à la désoxydation et à la maniabilité à chaud |
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Silicium (Si) |
Inférieur ou égal à 0,75 |
Améliore la résistance à l'oxydation |
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Phosphore (P) |
Inférieur ou égal à 0,045 |
Impureté, maintenue faible |
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Soufre (S) |
Inférieur ou égal à 0,030 |
Impureté, maintenue faible |
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Fer (Fe) |
Équilibre |
Métal commun |
Source : ASTM A240/A240M
Traitement thermique de la plaque d'acier 317L
Le processus de traitement thermique des tôles d'acier 317L est conçu pour optimiser la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques tout en conservant la microstructure austénitique.
Recuit de mise en solution
Le traitement thermique standard pour les tôles en acier inoxydable 317L est un recuit en solution, généralement effectué à des températures comprises entre 1 010 degrés et 1 120 degrés, suivi d'un refroidissement rapide.
Ce processus aide :
Dissoudre les carbures de chrome
Restaurer la résistance à la corrosion
Améliorer la ductilité
Soulager le stress interne
Un refroidissement rapide après le recuit est essentiel pour empêcher la précipitation des carbures, qui pourrait réduire la résistance à la corrosion.
Soulager le stress
Dans certains processus de fabrication, la réduction des contraintes peut être utilisée pour réduire les contraintes résiduelles après le formage ou le soudage. Cependant, la surchauffe doit être évitée car elle peut affecter les performances en matière de corrosion.
Considérations sur le soudage
Étant donné que les tôles d'acier 317L ont une faible teneur en carbone, elles ne nécessitent généralement pas de traitement thermique après-soudage. Cela facilite la fabrication et réduit les coûts de fabrication.
Son excellente soudabilité permet l’utilisation de méthodes de soudage courantes telles que :
Soudage TIG
Soudage MIG
Soudage à l'arc métallique sous protection
Soudage à l'arc submergé
C'est l'une des raisons pour lesquelles les plaques en acier inoxydable 317L sont préférées pour les gros équipements soudés.
Propriétés mécaniques et physiques de la plaque d'acier 317L
Propriétés mécaniques de la plaque d'acier 317L
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Propriété |
Valeur (métrique) |
Valeur (impériale) |
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Résistance à la traction (min) |
515 MPa |
75 000 livres par pouce carré |
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Limite d'élasticité (décalage de 0,2 %, min) |
205 MPa |
30 000 livres par pouce carré |
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Allongement (min, en 2″) |
40% |
40% |
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Dureté (max) |
217 HBW |
217 HBW |
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Module d'élasticité |
200 GPa |
29 000 ksi |
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Résistance aux chocs (encoche Charpy V-) |
>100 J à température ambiante |
Excellente ductilité |
Source : ASTM A240, ASME SA-240
Propriétés physiques de la plaque d'acier 317L
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Propriété |
Valeur |
Remarques |
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Densité |
7,98 g/cm³ (0,288 lb/po³) |
Légèrement supérieur au 304/316 en raison de plus de molybdène |
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Plage de fusion |
1370 – 1400 degrés (2500 – 2550 degrés F) |
Typique pour les aciers inoxydables austénitiques |
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Conductivité thermique |
15,0 W/m·K (à 100 degrés) |
Inférieur à l'acier au carbone ; augmente avec la température |
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Capacité thermique spécifique |
500 J/kg·K (à température ambiante) |
Typique pour les nuances austénitiques |
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Résistivité électrique |
0.74 µΩ·m |
Non-magnétique à l'état recuit |
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Coefficient de dilatation thermique |
16,0 × 10⁻⁶ / degré (20–1 000 degrés) |
Supérieur aux aciers ferritiques ; permettre une expansion dans les conceptions-à haute température |
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Propriétés magnétiques |
Non-magnétique (recuit) |
Peut devenir légèrement magnétique après un travail à froid |
Source : Fiches techniques de plusieurs fournisseurs
Applications de la plaque d'acier 317L
En raison de sa résistance à la corrosion et de sa fabricabilité améliorées, la tôle d'acier 317L jouit d'une grande confiance dans tous les secteurs :
Traitement chimique et pétrochimiqueUtilisé dans les réservoirs, les réacteurs et les canalisations qui traitent des acides, des solvants et des flux contenant des chlorures-. La teneur plus élevée en molybdène protège contre les piqûres qui détruiraient le 316L.
Industrie des pâtes et papiersLes équipements des usines de blanchiment, les digesteurs et les évaporateurs bénéficient de la résistance du 317L au dioxyde de chlore et aux liqueurs alcalines.
Transformation pharmaceutique et alimentaireLes cuves sanitaires, les canalisations et les échangeurs de chaleur nécessitent des-surfaces propres et sans corrosion. 317L répond à des normes d'hygiène strictes tout en résistant aux produits chimiques de nettoyage agressifs.
Production d’électricité et désulfuration des gaz de combustionLes systèmes d'épuration, les cheminées et les unités de récupération de chaleur-sont confrontés à des condensats acides ; Le 317L offre des performances fiables à long terme-.
Marine et OffshoreLes plates-formes offshore, les usines de dessalement et les systèmes de canalisations d'eau de mer exploitent sa résistance aux chlorures.
Autres utilisationscomprennent les équipements de teinture textile, la production d’engrais et les éléments architecturaux dans les zones côtières.
Les ingénieurs spécifient fréquemment le 317L lorsque le 316L présente une défaillance prématurée, ce qui permet d'économiser des temps d'arrêt et de remplacement coûteux.
Conclusion
La plaque d'acier inoxydable 317L est un alliage austénitique à faible-carbone et à haute-molybdène qui offre une résistance à la corrosion nettement meilleure que le 316L, en particulier dans les environnements riches en chlorure-et acides. Sa teneur plus élevée en chrome (18 à 20 %), en nickel (11 à 15 %) et en molybdène (3 à 4 %) lui confère une valeur PREN de 30 à 34, ce qui le rend très résistant aux piqûres, à la corrosion caverneuse et aux attaques chimiques générales.
La faible teneur en carbone (inférieure ou égale à 0,03 %) élimine le risque de sensibilisation pendant le soudage, de sorte que le 317L peut être soudé et mis directement en service sans traitement thermique coûteux après-soudage. Il offre également d'excellentes propriétés mécaniques, avec une limite d'élasticité minimale de 205 MPa et un allongement de 40 %, ainsi qu'une ténacité exceptionnelle à basse température-jusqu'à des températures cryogéniques.
Lorsque vous sélectionnez 317L, achetez toujours auprès d'unfournisseur réputéqui fournit des certifications complètes d'usine (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) et une traçabilité.
