Composition chimique de l'Hastelloy B2 et équivalents

Présentation de l'Hastelloy B2

Hastelloy B2est un alliage de nickel développé par Hastelloy International, Inc., États-Unis, spécialement conçu pour résister aux environnements extrêmement réducteurs. Cet alliage, tout en conservant sa résistance à la corrosion, a résolu le problème de sensibilisation des soudures présent dans les alliages antérieurs de nickel -molybdène. L'Hastelloy B2 jouit de la réputation d'être le « roi des environnements réducteurs » dans l'industrie moderne.

En tant qu'alliage de nickel renforcé, l'Hastelloy B2 améliore considérablement la résistance à la corrosion intergranulaire en réduisant considérablement la teneur en éléments tels que le carbone et le silicium, en conservant notamment une excellente résistance à la corrosion même à l'état soudé.

L'alliage Hastelloy B2 est principalement utilisé dans le traitement chimique, la pétrochimie, les produits pharmaceutiques et le contrôle de la pollution, et est particulièrement adapté aux équipements et systèmes manipulant des fluides hautement corrosifs tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique. Dans les applications pratiques, cet alliage est fréquemment utilisé pour fabriquer des équipements critiques tels que des réacteurs, des échangeurs de chaleur, des tuyaux, des conteneurs et des agitateurs.

Cet article fournira une analyse approfondie-de la composition chimique de l'Hastelloy B2, des mécanismes d'action de ses éléments et de ses qualités équivalentes internationales, offrant ainsi une référence technique professionnelle aux clients qui sélectionnent des matériaux.

Composition chimique de l'Hastelloy B2

L'Hastelloy B2 est principalement composé de nickel et de molybdène. Le tableau ci-dessous détaille la composition de l'Hastelloy B2 telle que spécifiée dans la norme de matière première ASTM B333.

Les éléments de l'Hastelloy B2 possèdent chacun des caractéristiques de performance distinctes :

Nickel : La teneur en nickel garantit la ductilité et la ténacité inhérentes à l'alliage. La teneur élevée en nickel confère à l'alliage B2 une excellente résistance à la corrosion dans les milieux réducteurs et les solutions alcalines, tout en fournissant également une matrice de solvant stable pour les éléments d'alliage tels que le molybdène.

Molybdène : Avec une teneur en molybdène pouvant atteindre 26-30 %, le molybdène est un facteur clé dans la résistance supérieure de l'alliage à la corrosion dans les milieux réducteurs. Le molybdène améliore la résistance et la dureté de l'alliage grâce au renforcement en solution solide, jouant un rôle décisif, notamment dans la résistance à la corrosion causée par les acides non oxydants tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique.

Chrome : La teneur est strictement contrôlée en dessous de 1,0 %. Cette conception à faible-chrome évite la formation de films d'oxydes instables dans des environnements réducteurs, garantissant ainsi une résistance optimale à la corrosion. Cependant, cela se traduit également par une résistance à la corrosion insuffisante dans les environnements oxydants, limitant son application dans les environnements redox alternés.

Fer : En tant qu'élément d'impureté, la teneur en fer est limitée à moins de 2,0 % afin de minimiser son impact négatif sur la résistance à la corrosion. Lors de la fusion de l'alliage, la teneur en fer doit être strictement contrôlée pour empêcher la formation de particules de phase riche en fer-, maintenant ainsi la résistance globale à la corrosion de l'alliage.

Carbone et silicium : ces deux éléments sont contrôlés à des niveaux extrêmement bas, une amélioration clé de l'Hastelloy B2 par rapport aux alliages Hastelloy B précédents. La conception à faible-carbone et-silicium empêche efficacement la précipitation de carbures et de phases nocives dans la zone affectée par la chaleur de la soudure-, réduisant ainsi considérablement la sensibilité de l'alliage à la corrosion intergranulaire.

Propriétés physiques et mécaniques de l'Hastelloy B2

Propriétés physiques

Densité : La densité de l'Hastelloy B2 est d'environ 9,22 à 9,24 g/cm³.

Point de fusion : La plage de température de fusion de l’alliage est de 1 330 à 1 380 degrés.

Coefficient de dilatation thermique : Le coefficient de dilatation thermique est de 11,2 μm/m· degré sur une plage de température de 20 à 100 degrés.

Module élastique : Le module élastique est d'environ 217 kN/mm² (ou GPa).

Conductivité thermique et résistivité : La conductivité thermique de l'alliage est relativement faible, tandis que la résistivité est d'environ 137 μOhm·cm.

Propriétés mécaniques

Résistance à la traction : La résistance à la traction de l’alliage n’est pas inférieure à 690 MPa.

Limite d'élasticité : La limite d'élasticité (RP0.2) n'est pas inférieure à 310 MPa ou 283 MPa.

Allongement : L'allongement après rupture n'est pas inférieur à 40 %.

Dureté : Dans la plage HRC40 ou HB 200-230.

HastelloyB2 équivalents

L'Hastelloy B2, en tant que matériau standard reconnu au niveau international, a été intégré dans les systèmes de normes de nombreux pays et organisations. Le tableau ci-dessous répertorie les qualités équivalentes d'Hastelloy B2 dans différents systèmes de normes :

Hastelloy B2Typique Applications

Industrie de transformation chimique : Dans l'industrie chimique, l'Hastelloy B2 est largement utilisé dans les conteneurs, les réacteurs, les échangeurs de chaleur et les systèmes de tuyauterie pour la manipulation de l'acide chlorhydrique, de l'acide sulfurique, de l'acide phosphorique et de l'acide acétique.

Surtout dans des conditions de température et de concentration élevées, cet alliage présente une résistance à la corrosion supérieure à celle de l'acier inoxydable et des autres alliages de nickel.

Industrie pétrochimique : Dans l'industrie pétrochimique, l'Hastelloy B2 est couramment utilisé dans les équipements et composants fonctionnant dans des environnements de gaz acides, en particulier dans les environnements de traitement contenant des milieux chlorés.

Cet alliage présente une excellente résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte induite par les chlorures-, ce qui en fait un matériau privilégié pour les composants critiques des équipements pétrochimiques.

Industrie des pâtes et papiers : Dans l’industrie des pâtes et papiers, l’Hastelloy B2 est utilisé dans des équipements tels que les conteneurs de récurage et de blanchiment.

Ces appareils sont confrontés à de graves problèmes de corrosion lors de la manipulation de produits chimiques contenant des chlorures et des sulfates, et l'Hastelloy B2 offre un service à long terme-dans ces environnements difficiles.

Systèmes de contrôle de la pollution : L'Hastelloy B2 est utilisé dans la fabrication de composants tels que des tours de lavage, des réchauffeurs et des ventilateurs à vapeur humide dans les systèmes de désulfuration des gaz de combustion et les usines de traitement des eaux usées.

Ces appareils nécessitent des matériaux présentant une excellente résistance à la corrosion lors de la manipulation de milieux corrosifs contenant des sulfures et des chlorures.

Produits pharmaceutiques et transformation des aliments : L'Hastelloy B2 a également des applications dans les industries pharmaceutique et alimentaire, principalement en raison de sa résistance à une variété d'acides organiques et inorganiques, ainsi que de ses bonnes propriétés de nettoyage et de la pureté de ses matériaux répondant aux normes de l'industrie.