Matériaux haute température

Grâce à des projets prénormatifs, l’Institut Belge de la Soudure a participé à l’implémentation d’aciers haute température dans la norme harmonisée EN10216 : « Tubes en acier sans soudure pour service sous pression ». L’objectif principal de ces projets était de générer des données sur le matériau de base et sur les joints soudés, qui seront ensuite utilisées comme input pour la normalisation Européenne. 

Aperçu des projets de recherche prénormatifs 

  • 2002-2003: Nouvelle génération d’aciers à 2 ¼ Cr – Soudabilité et propriétés à haute température " (T23/T24)
  • 2004-2005: Nouvelle génération d’aciers à 12Cr  – Soudabilité et propriétés à haute température " (VM12)
  • 2009-2010: Nouvelle génération d’aciers austénitiques – Soudabilité et propriétés à haute température " (Super 304H / DMV 304HCu)
  • 2011-2012: Nouvelle génération d’aciers austénitiques – Soudabilité et propriétés à haute température " (HR3C / DMV310N)
  • 2013-2014: Nouvelle génération d’alliage de Nickel– Soudabilité et propriétés à haute température”     (617Mod / 617B)

Ceci a conduit à l’introduction via addendum entre autres de T23 (7CrWVNb9.6),
T24 (7CrMoVB10.10) et de T/P92 (X10CrWMoVNb9.2). Ceci est important pour les fabricants Belges qui souhaitent utiliser ces nuances d’aciers. Une fois que ces matériaux sont enregistrés dans cette norme, le fabricant n’a plus besoin de besoin de montrer que son produit répond aux exigences de la PED (Pressure Equipment Directive). Cette directive détermine les exigences essentielles en matière de sécurité auxquelles les nouvelles installations doivent répondre. Les résultats des projets précédents ont été publiés au niveau international (liens vers les publications).

L’acier martensitique T / 92 à 9% de chrome possède actuellement la plus grande résistance au fluage après les aciers férritiques et est adapté pour des températures de vapeur allant jusqu’à 620°C dans les milieux non corrosifs. Dans les tubes de (re)surchauffeurs, en plus de l’oxydation sous vapeur d’eau et du fluage, la corrosion à haute température joue également un rôle. Par conséquent, la température maximale d’utilisation de T/P92 est de   580 °C dans les tubes de surchauffeurs. L’acier VM12-SHC à 12%Cr, nom commercial de VM12 développé dans le programme de recherche Européen COST536 par Vallourec & Mannesmann, est grâce à sa grande teneur en chrome plus résistant à la corrosion que T/P92 et est utilisé à des températures de vapeur plus élevées, mais possède une résistance au fluage inférieure à celle de T/P92. C’est pourquoi les aciers austénitiques tels que (X10CrNiCuNb18-9-3) et HR3C (X6CrNiNbN25-20) sont nécessaires pour la fabrication des tubes de surchauffeurs.

Les projets prénormatifs antérieurs ont contribué à l’implémentation actuelle de nouveaux aciers férritiques. Maintenant que ces aciers férritiques ont trouvé leurs voies vers des applications industrielles, les combinaisons de matériaux à intégrer en ce moment ou dans un futur proche, dans le cas du soudage d’assemblages hétérogènes dont font partie les aciers austénitiques, devient évident. L’utilisation de pièces intermédiaires à base d’alliage de nickel 617mod  est une option.

 

Les projets ci-dessus cadrent avec la stratégie de recherche de l’IBS dans le domaine des matériaux haute température et pouvaient ainsi compter sur un large intérêt industriel.

 
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