Procédé de fabrication et applications de l'Hastelloy C22

La fabrication de l'Hastelloy C22 repose sur une sélection rigoureuse des matières premières, ainsi que sur des étapes de fusion, d'affinage, de coulée, de travail à chaud, de formage à froid, de traitement thermique de mise en solution, de refroidissement rapide, de finition de surface et de contrôle qualité. Sa composition soigneusement équilibrée en nickel, chrome, molybdène et tungstène lui confère une large résistance aux produits chimiques oxydants et réducteurs, notamment aux acides mixtes, aux chlorures, au chlore humide, aux solutions salines oxydantes et aux flux de procédés contaminés. Une fabrication adéquate est essentielle, car la ségrégation chimique, une exposition thermique non contrôlée, un refroidissement lent, la contamination de surface ou des pratiques de soudage inadaptées peuvent réduire la résistance à la corrosion attendue des plaques, tôles, bandes, barres, fils, tuyaux, tubes, pièces forgées et équipements fabriqués en C22.

Présentation générale de l'Hastelloy C22

L'Hastelloy C22 est un alliage corroyé à base de nickel, de chrome, de molybdène et de tungstène, désigné sous la référence UNS N06022 et généralement associé au numéro de matériau 2.4602. Il est conçu pour résister à des conditions de traitement chimique agressives dans lesquelles des espèces réductrices et oxydantes peuvent coexister dans un même flux de procédé.

Cet alliage contient davantage de chrome que l'Hastelloy C276, ce qui lui confère une résistance particulièrement élevée aux produits chimiques oxydants et aux contaminants oxydants. Le molybdène et le tungstène lui assurent une résistance aux acides réducteurs, à la corrosion par piqûres et à la corrosion interstitielle, tandis que la matrice riche en nickel garantit des performances optimales dans une large gamme de produits chimiques industriels.

Le C22 peut être fourni sous forme de plaques, de tôles, de bandes, de bobines, de barres, de tiges, de fils, de tubes sans soudure, de tubes soudés, de tuyaux sans soudure, de tuyaux soudés, de pièces forgées, de brides, de raccords, de fixations et d’équipements de procédé fabriqués. La disponibilité des produits dépend des dimensions, de la norme applicable, des conditions de traitement thermique, des exigences d’inspection et des capacités du fournisseur.

Pourquoi le C22 est-il utilisé dans des environnements chimiques mixtes ?

De nombreux procédés chimiques ne restent pas strictement oxydants ou strictement réducteurs. La composition des matières premières, les cycles de nettoyage, les catalyseurs, les contaminants, les conditions de démarrage et les variations de température peuvent modifier le mécanisme de corrosion. Le C22 est particulièrement utile car l'équilibre entre le chrome, le molybdène et le tungstène qu'il présente offre une protection dans une gamme de conditions redox plus large que celle de nombreux alliages conventionnels.

Importance du contrôle de la production

Une composition chimique correcte n'est que le point de départ de la production du C22. L'alliage doit également présenter une microstructure homogène, un état de recuit de mise en solution adéquat, une surface propre, une qualité de soudure acceptable et une traçabilité complète. Un produit ayant subi un traitement thermique inadéquat ou contenant des impuretés ferreuses peut ne pas offrir les performances anticorrosion attendues, même si son analyse chimique respecte les limites nominales.

Sélection des matières premières et contrôle de la composition chimique

La fabrication commence par l'utilisation de nickel de haute pureté, d'ajouts contenant du chrome, du molybdène et du tungstène, de matériaux ferreux et d'alliages recyclés homologués. Le matériau recyclé C22 peut être utilisé à condition qu'il soit clairement identifié, trié, propre et pris en compte dans un calcul de fusion contrôlé.

Les déchets mixtes, les fluides de coupe, la peinture, le calamine, les impuretés et les métaux étrangers peuvent introduire des éléments résiduels nocifs. Le plomb, le soufre, le phosphore, le cuivre, l'étain et d'autres contaminants peuvent nuire à l'usinabilité à chaud, au comportement au soudage, à la qualité de surface ou à la résistance à la corrosion.

Chaque matière première est pesée selon un calcul de charge qui tient compte des pertes prévues lors de la fusion et de l'affinage. Des échantillons sont analysés au cours de la production, et les ajouts d'alliage sont ajustés avant la coulée si nécessaire.

Élément	Plage de spécifications type, poids : 1 TP à 3 T	Fonction « Fabrication et performances »
Nickel	Solde, généralement d'environ 56 au minimum	Il forme la matrice austénitique stable et confère une résistance à de nombreux milieux réducteurs.
Chrome	Environ 20,0–22,5	Améliore la passivation et la résistance aux acides oxydants, aux sels oxydants et à l'oxydation à haute température.
Molybdène	Environ 12,5 à 14,5	Offre une résistance aux acides réducteurs, à la corrosion par piqûres et à la corrosion interstitielle.
Tungstène	Environ 2,5 à 3,5	Assure une résistance à la corrosion localisée et garantit des performances optimales dans les environnements chimiques réducteurs.
Fer	Entre environ 2,0 et 6,0	Composant soumis à un contrôle ayant une incidence sur la structure, le traitement et le bilan matière.
Cobalt	En général, 2,5 au maximum	Élément résiduel soumis à des restrictions, dont la conformité aux spécifications a été vérifiée.
Carbone	Généralement 0,015 au maximum	Tenu à un faible niveau afin de réduire la précipitation de carbures aux joints de grains lors du soudage et de l'exposition à la chaleur.
Silicium	Généralement 0,08 au maximum	Limité afin de réduire les phases de ségrégation indésirables et de préserver la résistance à la corrosion.
Manganèse	Généralement 0,50 au maximum	Contrôlé au niveau de l'affinage à l'état fondu, de la propreté et de l'uniformité de la structure.
Vanadium	Généralement 0,35 au maximum	Résidu restreint susceptible d'influencer la transformation et la stabilité de phase.

Ces valeurs sont données à titre indicatif et ne constituent pas des limites d'achat. Pour la réception des produits, il convient d'appliquer la dernière version en vigueur des normes ASTM, ASME, EN, ISO ou des spécifications du client.

Méthodes d'analyse chimique

La spectroscopie d'émission optique et la fluorescence X sont couramment utilisées pour doser les éléments métalliques. L'analyse par combustion peut être utilisée pour le carbone et le soufre, tandis que les méthodes au gaz inerte permettent de doser l'oxygène, l'azote ou l'hydrogène si nécessaire. Les appareils doivent être étalonnés à l'aide de matériaux de référence appropriés.

Procédés de fusion et d'affinage

La norme C22 exige un procédé de fusion permettant de contrôler la teneur en carbone, en silicium et en soufre, ainsi que les gaz dissous, les inclusions non métalliques et les résidus métalliques. Les producteurs peuvent recourir à la fusion par induction sous vide, à la fusion électrique avec décarburation à l'argon-oxygène, à la décarburation à l'oxygène sous vide ou à tout autre procédé de fusion primaire homologué.

Le procédé de fusion varie selon les fabricants et les spécifications des produits. Une dénomination commerciale donnée ne permet pas de déterminer si le matériau a été fondu à l'air, sous vide, par refusion sous laitier électrolytique ou par refusion à l'arc sous vide. Lorsque le procédé de fusion est important, il doit être précisé dans le bon de commande.

Fusion par induction sous vide

La fusion par induction sous vide permet de faire fondre et de mélanger la charge sous pression réduite. Elle permet de contrôler les gaz dissous et les éléments réactifs et permet d'obtenir une électrode chimiquement homogène en vue d'une refusion ultérieure.

Raffinage à l'argon-oxygène et au vide-oxygène

Les procédés de décarburation permettent d'éliminer le carbone tout en limitant l'oxydation excessive des éléments d'alliage précieux. Le débit de gaz, la pression, la composition chimique des scories, la température et le mélange sont contrôlés afin d'obtenir la faible teneur en carbone requise et une masse fondue propre.

Refusion secondaire

La refonte par électro-scories ou par arc sous vide peut être utilisée pour améliorer la pureté des lingots, réduire les inclusions et contrôler la solidification. La refonte secondaire n'est pas exigée par toutes les normes relatives aux produits C22, mais elle peut être spécifiée pour des applications critiques dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'énergie ou nécessitant une intégrité élevée.

Phase de production	Objectif principal	Problème potentiel en l'absence de contrôle
Préparation de la charge	Une chimie de précision et des matières premières pures	Contamination résiduelle ou composition de l'alliage incorrecte
Fusion primaire	Dissolution complète et homogénéité chimique	Séparation, contamination réfractaire ou absorption de gaz
Raffinage	Contrôle de la teneur en carbone, en silicium, en soufre et des inclusions	Diminution de la soudabilité ou de la résistance à la corrosion
Refusion secondaire	Améliorer la propreté et la structure des lingots	Discontinuités internes ou propriétés incohérentes

Fusion et production de lingots

Une fois la composition et la pureté vérifiées, l'alliage fondu est coulé sous forme de lingot, d'électrode, de brique ou d'une autre forme intermédiaire. La température de coulée, l'état du moule, le débit de coulée, l'isolation et le schéma de refroidissement influencent la structure de solidification.

Le chrome, le molybdène, le tungstène et d'autres éléments ne se répartissent pas de manière homogène lors de la solidification. Une ségrégation interdendritique peut se produire, en particulier dans les gros lingots. Le fabricant contrôle la taille des lingots, la vitesse de solidification et l'homogénéisation ultérieure afin de réduire ces disparités.

Homogénéisation

L'homogénéisation consiste à maintenir le lingot à une température élevée contrôlée afin que la diffusion puisse réduire la ségrégation chimique. La température doit être suffisamment élevée pour favoriser la redistribution sans provoquer de fusion localisée, d'oxydation excessive ou de croissance incontrôlée des grains.

Conditionnement des lingots

La surface de la pièce moulée est contrôlée et traitée par meulage, usinage, chanfreinage ou tout autre procédé agréé. Les fissures superficielles, les chevauchements, les écaillures profondes et les défauts de moulage localisés doivent être éliminés, car ils peuvent s'étendre lors du travail à chaud et se traduire par des joints ou des stratifications dans les produits finis.

Identification thermique

Chaque coulée se voit attribuer un numéro de cuvée unique. Cette identification accompagne le matériau tout au long de son parcours : forgeage, laminage, traitement thermique, découpe, contrôle et expédition. Les registres de traçabilité établissent un lien entre le produit fini, son analyse chimique et l'historique de son traitement.

Procédés de forgeage à chaud et de laminage à chaud

Le forgeage à chaud, le ciselage, l'extrusion ou le laminage brisent la structure de la pièce moulée et transforment le lingot en billette, brame, tôle, barre, anneau ou tube creux. La déformation contrôlée affine la structure, répartit les zones de ségrégation et contribue à combler les discontinuités internes appropriées.

Le C22 présente une résistance élevée à la déformation et nécessite un équipement plus puissant que l'acier inoxydable ordinaire. La plage de températures admissibles pour le travail à chaud dépend de la forme du produit, de la vitesse de déformation, des dimensions de la section et des procédures du fabricant. Le matériau ne doit pas être travaillé une fois qu'il a refroidi en dessous de la température de finition autorisée.

Forgeage à chaud

Le forgeage est utilisé pour la fabrication de barres, de billettes, d'anneaux, de brides, de raccords et de pièces de forme quasi-définitive. La pièce est chauffée de manière homogène, puis réduite selon une séquence contrôlée. Les réductions importantes peuvent nécessiter un réchauffage afin d’éviter la formation de fissures sur les bords et des charges excessives sur la presse.

Un échauffement excessif peut favoriser le grossissement des grains, une forte oxydation ou une fusion localisée. La déformation à basse température augmente le risque de fissuration et peut entraîner des déformations résiduelles non uniformes.

Laminage à chaud

Les brames sont laminées à chaud pour former des tôles ou des bobines intermédiaires. La réduction par passe, la force de laminage, la température, l'état des bords, le bombement et la planéité sont contrôlés tout au long du processus. Le décalaminage empêche une couche d'oxyde épaisse d'être incorporée à la surface lors du laminage.

Extrusion à chaud

La fabrication de tubes sans soudure peut débuter par l'extrusion d'une billette chauffée pour lui donner une forme creuse. La préparation de la billette, le perçage, la lubrification, la conception de la filière, la température et le rapport d'extrusion influencent la qualité dimensionnelle et l'état de la surface interne.

Méthodes de travail à froid et de formage

Le C22 est ductile et peut être laminé à froid, étiré, plié, embouti, tourné ou formé à l'aide d'équipements conçus pour les matériaux à haute teneur en nickel. Il subit un durcissement par déformation rapide, ce qui explique que les charges de formage soient plus élevées que celles requises pour de nombreux aciers inoxydables.

Laminage à froid

Le laminage à froid permet d'amener les tôles et les bandes à leur épaisseur finale tout en améliorant les tolérances dimensionnelles et l'état de surface. Un recuit de solution intermédiaire peut s'avérer nécessaire lorsque l'effort de déformation à froid accumulé réduit la ductilité ou dépasse les capacités du laminoir.

Étirage à froid et pilage

Les tubes et les fils métalliques peuvent être étirés à froid à l'aide de matrices. Les tubes sans soudure peuvent également être étirés à froid selon le procédé Pilger afin de contrôler leur diamètre, leur épaisseur de paroi et l'état de leur surface. Les lubrifiants d'étirage et les résidus doivent être éliminés avant le traitement thermique.

Pliage et formage à la presse

Le C22 peut être utilisé pour la fabrication de fonds de cuves, de cylindres, de cônes, de composants de tuyauterie et de pièces complexes. Les outils doivent présenter des surfaces lisses et des rayons appropriés. Les concepteurs doivent tenir compte du retour élastique, en particulier dans le cas de matériaux ayant subi un fort écrouissage.

Effet du formage à froid

Le formage à froid augmente la dureté, la limite d'élasticité et les contraintes résiduelles, tout en réduisant la ductilité. Bien qu'une résistance plus élevée puisse sembler utile, un formage à froid non contrôlé peut modifier le comportement face à la corrosion et à la corrosion sous contrainte. Les composants critiques doivent être évalués dans leur état final de fabrication.

Traitement thermique et refroidissement de la solution

Le traitement thermique de mise en solution permet de rétablir une microstructure uniforme et résistante à la corrosion après un formage à chaud ou à froid. Le C22 fait généralement l'objet d'un recuit de mise en solution à environ 1 120 °C ou plus, suivi d'un refroidissement rapide. La température exacte, le temps de maintien, le temps de transfert et la méthode de refroidissement doivent être conformes à la norme applicable au produit.

Le recuit de mise en solution a pour objectif de dissoudre les phases secondaires indésirables, de rétablir la ductilité et de retenir le chrome, le molybdène et le tungstène dans la matrice. Une température ou un temps de maintien insuffisants peuvent laisser des phases nuisibles non dissoutes, tandis qu’un traitement excessif peut entraîner une croissance des grains ou une déformation.

Refroidissement rapide

Le refroidissement rapide permet de réduire au minimum le temps passé dans les plages de température où des carbures ou des phases intermétalliques sont susceptibles de se former. La trempe à l'eau est couramment utilisée pour les tôles, les barres, les pièces forgées et les constructions lourdes. Les produits de faible épaisseur peuvent être refroidis suffisamment rapidement par une autre méthode approuvée, mais celle-ci doit être justifiée par le cahier des charges et une procédure qualifiée.

Épaisseur des profilés et chargement du four

Le temps de maintien ne commence qu'une fois que la section entière a atteint la température requise. Des charges trop serrées dans le four ou d'importantes différences d'épaisseur de paroi peuvent entraîner un chauffage et un refroidissement inégaux. Le positionnement des thermocouples, l'uniformité du four, le temps de transfert et l'agitation pendant la trempe sont donc des facteurs importants.

Atmosphère de traitement thermique

On peut recourir à des fours sous vide, à gaz inerte, à atmosphère réductrice ou à air contrôlé, en fonction de la finition requise. Il faut éviter toute contamination du four par du soufre. Les couches de calamine épaisses et les couches superficielles appauvries en chrome doivent être éliminées avant toute utilisation dans des conditions de corrosion critiques.

Caractéristiques d'usinage et techniques recommandées

L'Hastelloy C22 peut être usiné à l'aide d'équipements classiques de tournage, de fraisage, de perçage, d'alésage, de filetage et de rectification. Son usinage est plus exigeant que celui de l'acier au carbone, car le C22 allie une résistance élevée, une bonne ductilité, une faible conductivité thermique et un durcissement par déformation rapide.

Utilisez du matériel rigide

Les machines-outils, les dispositifs de fixation et les systèmes de serrage doivent être rigides. Le porte-à-faux de l'outil doit être réduit au minimum, et la pièce à usiner doit être soutenue à proximité de la zone de coupe afin de limiter les vibrations et les vibrations de cliquetis.

Conserver une coupe positive

L'outil de coupe doit rester en dessous de la surface préalablement écrouie. Il convient d'éviter les frottements, les temps d'arrêt et les passes légères répétées. L'avance doit être suffisante pour maintenir une action de coupe positive sans dépasser les capacités de la machine ou de l'outil.

Choix des outils

Les outils en carbure à géométrie positive sont couramment utilisés pour l'usinage de série. L'acier rapide peut convenir à certaines opérations à faible vitesse, à des outils complexes ou à des coupes interrompues. La nuance de l'outil, son revêtement, l'angle de coupe et le brise-copeaux doivent être adaptés à l'opération.

Refroidissement et évacuation des copeaux

Un apport généreux de fluide de coupe adapté permet d'évacuer la chaleur et d'éliminer les copeaux de la zone d'usinage. Le choix du fluide de coupe doit tenir compte de l'utilisation finale, car des résidus contenant du soufre ou du chlore peuvent contaminer la surface si le nettoyage est insuffisant.

Facteur d'usinage	Pratique recommandée	Pratiques à éviter
Réglage de la machine	Fixation rigide et porte-à-faux réduit de l'outil	Configurations flexibles permettant le broutage
Engagement de l'outil	Action de coupe positive continue	Se contenter d'effleurer le sujet ou de s'attarder en surface
État de l'outil	Utilisez des outils bien affûtés et remplacez ceux qui sont usés	Poursuivre avec des outils ébréchés ou émaillés
Régulation de la température	Appliquer un liquide de refroidissement adapté et évacuer les copeaux	Provoquant une accumulation excessive de chaleur

Méthodes de soudage et considérations relatives à la fabrication

Le C22 présente une bonne soudabilité lorsque les procédures appropriées pour les alliages de nickel sont respectées. Le soudage à l'arc au tungstène sous gaz, le soudage à l'arc avec fil-électrode sous gaz, le soudage à l'arc sous protection, le soudage à l'arc plasma et le soudage à l'arc submergé peuvent être utilisés à condition qu'ils soient couverts par une procédure de soudage qualifiée.

Métaux d'apport recommandés

Les métaux d'apport couramment utilisés sont notamment l'ERNiCrMo-10 pour les procédés sous protection gazeuse et l'ENiCrMo-10 pour le soudage à l'arc sous protection métallique. Le choix du métal d'apport doit également tenir compte de la dilution, des métaux de base dissemblables, de la composition chimique en service, de la résistance de l'assemblage et de la norme de fabrication applicable.

Propreté des surfaces

Les surfaces de joint et les zones avoisinantes doivent être exemptes d'huile, de graisse, d'humidité, de peinture, d'oxyde, de composés soufrés et de particules de fer incrustées. L'utilisation de brosses en acier inoxydable spécifiques, d'abrasifs propres et d'outils réservés aux alliages de nickel permet d'éviter toute contamination.

Apport thermique et température entre passes

L'apport de chaleur doit être contrôlé afin de limiter la largeur de la zone affectée thermiquement et toute exposition thermique inutile. La température entre passes doit rester conforme à la procédure validée. Le préchauffage n'est généralement pas nécessaire, sauf pour éliminer l'humidité ou pour assurer l'assemblage de métaux dissemblables.

Traitement thermique après soudage

De nombreuses pièces en C22 peuvent être mises en service à l’état tel que soudé, car cet alliage présente de faibles teneurs en carbone et en silicium. Un recuit de mise en solution complet peut être envisagé après un formage intense, pour répondre à des exigences normatives particulières, ou lorsque des performances anticorrosion optimales sont requises.

Soudage de métaux dissemblables

Le C22 peut être soudé à de l'acier inoxydable, à des alliages de nickel ou à d'autres matériaux à l'aide d'un métal d'apport choisi pour supporter la dilution. Le joint doit faire l'objet d'une évaluation portant sur la corrosion galvanique, les différences de dilatation thermique, la température de service et la résistance à la corrosion de la zone de soudure diluée.

Traitement de surface, décapage et finition

Le travail à chaud, le soudage et le traitement thermique à l'air peuvent entraîner la formation de calamine et de coloration thermique. Ces oxydes peuvent masquer des défauts ou laisser une zone appauvrie en chrome sous la surface. Un nettoyage adéquat est nécessaire avant toute utilisation chimique critique.

Nettoyage mécanique

Le meulage, le brossage, l'usinage et le sablage contrôlé permettent d'éliminer l'oxyde et les défauts de surface. Les abrasifs doivent être propres et réservés aux alliages de nickel. Les brosses en acier au carbone, les meules contaminées et les billes d'acier ordinaires peuvent introduire du fer et provoquer l'apparition de taches de rouille.

Décapage chimique

Les procédés de décapage adaptés permettent d'éliminer l'oxyde adhérent et de mettre à nu une surface d'alliage propre. Les solutions industrielles de décapage des alliages de nickel peuvent contenir de l'acide nitrique, de l'acide fluorhydrique ou des mélanges chimiques exclusifs. Il s'agit de substances extrêmement dangereuses qui nécessitent un équipement spécialisé, une ventilation adéquate, des mesures de protection et un traitement des déchets.

Polissage et finition de haute pureté

Les équipements pharmaceutiques et de haute pureté peuvent nécessiter une rugosité de surface spécifique, un polissage directionnel ou un électropolissage. Les procédés de finition doivent permettre d'éliminer les résidus d'abrasifs et de pâtes à polir incrustés, sans introduire de chlorures, de soufre ou de fer libre.

Le traitement de surface ne permet pas de remédier à un traitement thermique incorrect ni de réparer un matériau profondément endommagé. Si le meulage ou le nettoyage chimique ne permettent pas d'éliminer entièrement un défaut ou une couche appauvrie, il peut s'avérer nécessaire de procéder à un enlèvement supplémentaire de matière ou au remplacement de la pièce.

Contrôle qualité et normes applicables

L'inspection permet de vérifier que le produit C22 fini répond aux exigences en matière de propriétés chimiques, mécaniques, dimensionnelles et de finition de surface, ainsi qu'aux exigences de traçabilité. Le plan d'inspection dépend de la forme du produit, de la sévérité des conditions d'utilisation, des normes de construction et des exigences de l'acheteur.

Essais chimiques et mécaniques

L'analyse thermique permet de confirmer la composition chimique de la masse fondue, tandis que l'analyse du produit permet de vérifier les caractéristiques du matériau fini. Les essais de traction permettent généralement de mesurer la limite d'élasticité, la résistance à la traction et l'allongement. Des essais de dureté, de flexion, de résistance aux chocs, de corrosion, d'aplatissement, d'évasement ou d'autres essais peuvent être prescrits.

Contrôle non destructif

Le contrôle par ultrasons permet de détecter les discontinuités internes dans les tôles, les barres et les pièces forgées. Le contrôle par courants de Foucault ou par ultrasons peut être appliqué aux tubes. Le contrôle par ressuage permet de détecter les défauts affleurant la surface, tandis que le contrôle radiographique permet d'examiner les soudures appropriées.

Vérification dimensionnelle et de surface

L'épaisseur, le diamètre, l'épaisseur de paroi, la rectitude, l'ovalité, la planéité, la longueur et l'état de surface sont mesurés conformément à la norme applicable. Les tuyaux et tubes peuvent également faire l'objet d'essais hydrostatiques, pneumatiques ou d'étanchéité.

Standard	Gamme de produits typiques en Hastelloy C22
ASTM B575 / ASME SB-575	Plaques, tôles et bandes
ASTM B574 / ASME SB-574	Tige et barre
ASTM B622 / ASME SB-622	Tubes sans soudure
ASTM B619 / ASME SB-619	Tuyau soudé
ASTM B626 / ASME SB-626	Tube soudé
ASTM B564 / ASME SB-564	Pièces forgées, brides, raccords et produits connexes
AWS A5.14	Fils et baguettes de soudage nus en alliage de nickel, y compris l'ERNiCrMo-10
AWS A5.11	Électrodes de soudage en alliage de nickel enrobées, y compris l'ENiCrMo-10

La dernière révision ainsi que toute exigence supplémentaire doivent être précisées sur le bon de commande. Les versions ASTM et ASME peuvent présenter un contenu technique similaire, mais ne sont pas automatiquement interchangeables dans le cadre d’une construction soumise à la réglementation relative aux équipements sous pression.

Applications dans le domaine du traitement chimique et de la lutte contre la pollution

L'acier C22 est largement utilisé dans les procédés chimiques car il résiste aussi bien aux conditions oxydantes qu'aux conditions réductrices. Cette propriété s'avère précieuse dans les installations où la composition chimique varie au cours de la production normale, du nettoyage, de la mise en service, de l'arrêt ou en cas de perturbation du procédé.

Les applications comprennent les réacteurs, les récipients sous pression, les échangeurs de chaleur, les colonnes, les agitateurs, les canalisations, les vannes, les pompes, les filtres, les évaporateurs, les compensateurs de dilatation et les systèmes de stockage. Le C22 est recommandé pour les acides mixtes, l'acide acétique, l'acide formique, les composés chlorés, les sels oxydants et les flux chimiques contaminés par des chlorures.

Systèmes à chlore et à chlorure en phase liquide

Cet alliage offre une forte résistance au chlore en solution, à l'hypochlorite, au dioxyde de chlore et à de nombreux milieux oxydants contenant des chlorures. La température, la concentration, le pH, les dépôts et la géométrie des interstices doivent toutefois encore faire l'objet d'une évaluation.

Équipements de lutte contre la pollution

Le C22 peut être utilisé dans les absorbeurs de désulfuration des gaz de combustion, les cuves de lavage, les conduits, les registres, les collecteurs de pulvérisation, les réchauffeurs, les revêtements de cheminées et les équipements de traitement des eaux usées. Ces systèmes peuvent être exposés à un mélange de condensats acides, de chlorures, de composés soufrés, d'agents oxydants, d'abrasion et de dépôts.

Applications dans les secteurs du pétrole, du gaz, de la marine et de la production d'électricité

Pétrole et gaz

L'acier C22 peut être utilisé pour la fabrication de vannes, de composants d'instruments, de joints d'étanchéité, de fixations, de tuyauteries, de systèmes d'injection de produits chimiques et d'équipements de traitement exposés aux chlorures, au sulfure d'hydrogène, au dioxyde de carbone et aux produits chimiques de traitement. L'aptitude à l'utilisation en milieu acide dépend de la dureté, du formage à froid, du traitement thermique, de la température, des contraintes et des exigences de qualification applicables.

Applications maritimes

Le C22 offre une forte résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse en milieu marin par rapport aux aciers inoxydables courants. Parmi ses applications potentielles, on peut citer les canalisations d'eau de mer, les composants exposés aux projections d'eau de mer, les pièces d'échangeurs thermiques, les éléments de fixation, les pompes, les vannes et les équipements exposés à des eaux marines polluées.

Il convient encore d'évaluer les phénomènes d'encrassement biologique, les dépôts, les crevasses où l'eau stagne, les contacts galvaniques et l'eau de mer à haute température. Le choix des matériaux doit s'appuyer sur des données spécifiques à l'application plutôt que sur une classification générale relative à l'eau de mer.

Production d'électricité

Dans le domaine de la production d'électricité, il est notamment utilisé dans les épurateurs, les équipements de traitement des produits chimiques, les systèmes géothermiques, les usines de valorisation énergétique des déchets, les équipements de traitement des gaz de combustion et certains systèmes de récupération de chaleur. Le C22 s'avère particulièrement utile lorsque des contaminants oxydants et des espèces acides réductrices coexistent.

Applications dans les secteurs pharmaceutique, de la pâte à papier et du papier, et du traitement des déchets

Équipements pharmaceutiques

Le C22 peut être utilisé pour les réacteurs, les séchoirs, les filtres, les canalisations, les mélangeurs, les composants de centrifugeuses et les systèmes de nettoyage exposés à des halogénures, des solvants, des principes actifs ou des produits chimiques de nettoyage agressifs. La régularité des soudures, la rugosité de surface, la facilité de vidange, la documentation et le contrôle de la contamination sont des critères importants.

Transformation de la pâte à papier et du papier

Les opérations de blanchiment peuvent impliquer la présence de dioxyde de chlore, de chlorures, de produits chimiques oxydants, de lessives acides et de composés organiques. Le C22 peut être utilisé pour les canalisations, les laveurs, les mélangeurs, les vannes, les buses, les cuves et les pièces de réparation des installations de blanchiment.

Systèmes de traitement des déchets

Les flux de déchets industriels et dangereux peuvent évoluer considérablement au fil du temps. Le produit C22 s’avère particulièrement utile lorsque des acides, des agents oxydants, des chlorures, des composés soufrés, des solvants et des sels métalliques peuvent être présents simultanément. Ses applications comprennent les évaporateurs, les épurateurs humides, les systèmes de lixiviation, les canalisations, les mélangeurs, les équipements de filtration et les cuves de traitement.

Le processus de sélection doit prendre en compte les réactions chimiques crédibles les plus agressives plutôt que les résultats moyens de l'analyse des déchets. L'évaporation, les dépôts, les produits chimiques de nettoyage et la condensation lors de l'arrêt peuvent créer des conditions plus sévères que celles mesurées dans le liquide en vrac.

FAQ sur la fabrication et les applications de l'Hastelloy C22

Comment l'Hastelloy C22 est-il fabriqué ?

La fabrication de l'Hastelloy C22 passe par les étapes suivantes : préparation contrôlée des matières premières, fusion, affinage, coulée, conditionnement des lingots, forgeage ou laminage à chaud, usinage à froid si nécessaire, recuit de mise en solution, refroidissement rapide, finition de surface, essais et certification. Le processus exact dépend de la forme du produit final : plaque, tôle, bande, barre, fil, tuyau, tube ou pièce forgée.

Quelle est la température de traitement thermique de mise en solution pour l'Hastelloy C22 ?

L'acier C22 est généralement soumis à un recuit de mise en solution à environ 1 120 °C ou plus, puis refroidi rapidement afin de conserver une structure uniforme résistante à la corrosion. La température exacte, le temps de maintien, le temps de transfert dans le four et la méthode de refroidissement doivent respecter la norme applicable au produit et la procédure de fabrication agréée.

Quelles sont les principales applications de l'Hastelloy C22 ?

L'Hastelloy C22 est utilisé dans les réacteurs chimiques, les systèmes à acides mixtes, les équipements de traitement au chlore humide, les épurateurs de gaz de combustion, les composants du secteur pétrolier et gazier, les systèmes maritimes, les machines pharmaceutiques, les usines de blanchiment de la pâte à papier et du papier, les équipements de production d'électricité et les installations de traitement des déchets dangereux. Le choix final doit être fondé sur la concentration chimique réelle, la température, les contaminants, les conditions de fissuration, les contraintes et la durée de vie requise.