Quel est le rapport optimal de chaque élément dans les tubes en acier inoxydable austénitique ?

Les performances des tubes en acier inoxydable austénitique dépendent principalement de l'effet synergique d'éléments tels que le chrome (Cr) et le nickel (Ni), et les rapports d'éléments des différentes nuances varient en fonction d'exigences telles que la résistance à la corrosion et la résistance mécanique. Voici une analyse des rapports d'éléments optimaux, des fonctions et des scénarios d'application pour les tubes en acier inoxydable austénitique typiques :

1、 Acier inoxydable austénitique universel (série 304/304L)

Caractéristiques clés : Équilibre entre la résistance à la corrosion et la rentabilité, non magnétique, adapté aux environnements corrosifs conventionnels.

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2、 Acier inoxydable austénitique à résistance accrue à la corrosion (série 316/316L)

Caractéristique clé : L'ajout de molybdène (Mo) améliore considérablement la résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion sous contrainte, le rendant adapté aux ions chlorés ou aux milieux fortement corrosifs.

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3、 Acier inoxydable austénitique stable à haute température (série 321/347)

Caractéristique clé : L'ajout de titane (Ti) ou de niobium (Nb) empêche la corrosion intergranulaire causée par la précipitation de carbures à haute température, adapté aux conditions de travail à haute température.

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4、 Acier inoxydable austénitique au manganèse élevé et au nickel faible (série 200, tel que 201/202)

Caractéristique principale : Utilisation de manganèse (Mn) pour remplacer une partie du nickel, à faible coût mais avec une mauvaise résistance à la corrosion, adapté aux scénarios où les exigences en matière de résistance à la corrosion sont faibles.

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5、 Acier inoxydable austénitique à usage spécial (tel que 310S, 904L)

1. 310S (type résistant à haute température)

Ratio des éléments : Cr 24-26%, Ni 19-22%, C ≤ 0,08%.

Fonction : Avec une teneur élevée en chrome et en nickel, il conserve une excellente résistance à l'oxydation à 1000-1200 °C et est utilisé pour les tubes de four et les équipements de traitement thermique.

2. 904L (Acier inoxydable austénitique super)

Ratio des éléments : Cr 19-23%, Ni 23-25%, Mo 4-5%, C ≤ 0,02%.

Fonction : Résistant aux milieux fortement corrosifs tels que l'acide sulfurique et l'acide phosphorique, utilisé dans les industries pétrochimiques et de métallurgie hydrométallurgique.

Résumé des effets de synergie des éléments clés

Synergie Cr Ni : Le Cr forme un film passif, le Ni stabilise l'austénite et améliore la résistance à la corrosion, et le ratio des deux est généralement maintenu entre 2:1 et 3:1 (tel que Cr ≈ 18-20% et Ni ≈ 8-10% dans le 304).

Amélioration de la résistance à la corrosion du Mo : Dans les milieux contenant Cl ⁻, SO ₄² ⁻, etc., le Mo peut améliorer la capacité de réparation des films de passivation. La teneur en Mo dans la série 316 doit être ≥ 2%.

Contrôle du C : Prioritisez les nuances à basse teneur en carbone (telles que 304L/316L) dans les scénarios de soudage pour éviter la corrosion intergranulaire ; Dans les scénarios à haute température, comptez sur le carbone fixé par Ti/Nb (tels que 321/347).

Suggestions de sélection d'application

Scénario conventionnel de résistance à la corrosion : choisissez 304/304L, avec un excellent rapport qualité-prix ;

Environnement contenant des ions chlorés ou d'eau de mer : choisissez 316/316L (Mo ≥ 2%) ;

Pièces soudées à haute température : Choisissez 321 (stabilisé par Ti) ou 347 (stabilisé par Nb) ;

Scénario non critique à faible coût : Option 201, mais il faut faire attention aux limitations de résistance à la corrosion.

Le rapport spécifique peut se référer aux normes nationales (telles que GB/T 24511) ou ASTM A240. Dans les applications pratiques, il faut l'ajuster en fonction de la composition du milieu, de la température, de la pression et d'autres conditions de fonctionnement.

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