Ces deux niveaux -UNS S31000 et UNS S31008- se situe à l'extrémité de la famille des aciers inoxydables austénitiques résistants à la chaleur.-. Ils ne sont pas exotiques. Mais l'écart entre un tuyau S310S bien spécifié qui dure une décennie et un tuyau mal acheté qui tombe en panne au bout de quatorze mois se résume à des décisions que la plupart des fiches techniques n'abordent jamais.
Nous fournissons tous les différents types et échelles de tuyaux, brides, plaques, raccords de tuyauterie et barres rondes. N'hésitez pas àContactez-nouspour plus d’informations sur les produits et les prix.
Formulaires de produits
Barre et tige
Plaque et feuille
Bobine et bande
Tuyau et Tube
Montage : bride, té, coude, réducteur, etc.
Forgeage : anneau, arbre, cercle, bloc, etc.
| Facteur | S310 (UNS S31000) | S310S (UNS S31008) |
|---|---|---|
| Teneur en carbone | Inférieur ou égal à 0,25% | Inférieur ou égal à 0,08% |
| Désignation FR | 1,4841 (X15CrNiSi25-21) | 1,4845 (X8CrNi25-21) |
| Résistance à la traction à température ambiante | Légèrement plus élevé (renforcement de la solution de carbone solide-) | Référence selon ASTM A312 |
| Risque de corrosion intergranulaire | Élevé dans la fenêtre de sensibilisation de 425 à 860 degrés | Considérablement réduit |
| Soudabilité | Marginal - nécessite une attention particulière quant au remplissage et à la procédure. | Bonne norme - TIG/MIG/MAG applicable |
| Utilisation typique | Composants non-soudés à haute température-, pièces de four statiques | Systèmes de canalisations soudées, assemblages fabriqués, canalisations sous pression |
Spécification matérielle
Nuance : AISI 310S / UNS S31008 / EN 1.4845 / W.Nr. 1.4845
Norme de fabrication : ASTM A312 (tuyau) ou ASTM A213 (tube) - précise la désignation TP310S
Type : Seamless / ERW / EFW - spécifier explicitement
Taille : OD × épaisseur de paroi ou NPS × programme
Longueur : simple aléatoire (4,8 à 6,7 m), double aléatoire (9 à 12 m) ou longueur fixe (préciser)
Extrémité : extrémité unie (PE), extrémité biseautée (BE) - spécifier l'angle de biseau s'il n'est pas-standard
Finition de surface : décapée et passivée (standard), polie (préciser le grain), recuite brillante
Exigences de qualité
MTC : EN 10204 3.1 (3.2 si un tiers-témoin)
Traitement thermique : Solution recuite à 1 040 - 1 150 degrés, refroidissement rapide
CND : hydrotest selon ASTM A312 ; UT complet-corps pour un NB supérieur ou égal à 4" sans soudure
PMI : vérification à 100% sur toutes les longueurs
Taille des grains : ASTM E112, cible 4 à 6 (si spécifié)
Corrosion intergranulaire : ASTM A262 Practice E (si service dans la plage de sensibilisation)
Itinéraires de fabrication : sans soudure, soudé
Le tuyau S310S est disponible sous trois formes de fabrication principales, chacune avec un coût, une pression nominale et un profil de qualité distincts :
Tuyau sans soudure (SMLS)
Produit en perçant une billette solide, puis en laminant à chaud-ou en étirant à froid-aux dimensions finales. Les tuyaux sans soudure n'ont pas de joint de soudure longitudinal, ce qui élimine le lien métallurgique le plus faible dans l'enceinte sous pression. Pour les applications à haute -pression et température, - tubes de chaudière, tubes de surchauffeur, tubes de four de reformage - sans soudure est la valeur par défaut.ASTM A213 TP310S(tubes de chaudière/surchauffeur/échangeur de chaleur sans soudure) et ASTM A312 TP310S (tuyau sans soudure pour service général) sont les spécifications applicables.
Coûts des tuyaux S310S sans soudure15 à 25 % de plusque le produit soudé équivalent, selon la taille. La prime se rétrécit pour les petits diamètres (inférieurs à 2") où l'efficacité d'étirage à froid-est élevée, et s'élargit pour les grands diamètres (plus de 12") où la disponibilité des billettes et la capacité de perçage deviennent des contraintes.
Tuyau soudé (ERW / EFW)
Fabriqué en roulant une plaque ou une bande sous une forme cylindrique et en soudant le joint longitudinal. Les tuyaux soudés par résistance électrique (ERW) utilisent un chauffage par résistance pour fusionner les bords sans métal d'apport ; Electric Fusion Welded (EFW) utilise une charge consommable avec le soudage TIG ou plasma. ASTM A249 TP310S couvre les tubes soudés de chaudière/échangeur de chaleur ; ASTM A358 TP310S couvre les tuyaux EFW pour le service général à haute -température.
Le tuyau soudé S310S est viable pour de nombreuses applications non-code ou basse-pression et est largement utilisé dans les composants structurels des fours, les conduits et les systèmes d'échappement. Le cordon de soudure, lorsqu'il est correctement réalisé et recuit, atteint des propriétés mécaniques équivalentes au -métal de base-. Cependant, en service thermique cyclique, la ZAT du cordon de soudure (zone affectée par la chaleur) peut devenir un site privilégié d'initiation de fissures en raison des différences résiduelles de granulométrie.
Soudage S310S : métal d'apport, phase Sigma et intégrité après-soudure
C'est dans le soudage que les systèmes de canalisations S310S réussissent ou échouent en service. La nuance elle-même est facilement soudable par les procédés TIG (GTAW), MIG (GMAW) et SMAW (bâton). Aucun préchauffage n’est requis. Mais trois questions spécifiques requièrent notre attention.
Sélection de métaux d'apport
Le remplissage standard correspondant pour le S310S estER310(fil nu pour GTAW/GMAW) ouE310-15/E310-16(électrode recouverte pour SMAW). L'ER310 a la même chimie 25Cr-20Ni que le métal de base, produisant un dépôt de soudure qui correspond à la résistance à l'oxydation et au comportement de dilatation thermique du tuyau.
Cependant, l'adaptation des charges peut s'avérer problématique dans certaines conditions de service. Si le joint soudé fonctionne dans la plage de phase sigma-de 650 à 900 degrés pendant des périodes prolongées, le dépôt de soudure - qui se solidifie avec une structure dendritique et une micro-ségrégation - peut former un sigma plus rapidement que le métal de base. Dans ces cas, uncharge différente comme ERNiCr-3 (alliage 82)ouERNiCrMo-3 (alliage 625)peut être précisée. Ces charges à base de nickel-sont insensibles à la formation de sigma et offrent une ductilité de fluage supérieure au niveau de la soudure, mais à un coût de charge plus élevé.
| Métal d'apport | Processus | Chimie (Cr-Ni-Fe) | Idéal pour | Coût relatif |
|---|---|---|---|---|
| ER310 | GTAW / GMAW | 25Cr-20Ni-Fe équilibre | Chimie adaptée, service standard | Référence |
| E310-15 | SMAW | 25Cr-20Ni-Fe équilibre | Soudage sur site, travail de positionnement | +10–15% |
| ERNiCr-3 (alliage 82) | GTAW / GMAW | 20Cr-72Ni-Fe | Service à tendance Sigma-, articulations différentes | +200–250% |
| ERNiCrMo-3 (alliage 625) | GTAW / GMAW | 22Cr-60Ni-9Mo | Service de carburation/corrosif sévère | +300–350% |
Traitement thermique post-de soudure (PWHT)
Le S310S le fait généralementne nécessite pas de PWHTaprès soudage pour la plupart des applications. La faible teneur en carbone (inférieure ou égale à 0,08 %) minimise le risque de sensibilisation et la structure austénitique ne subit pas la transformation martensitique qui rend le PWHT obligatoire pour certaines nuances ferritiques et martensitiques.
L'exception est lorsque le S310S a été fortement travaillé à froid-avant le soudage -, par exemple, dans des coudes pliés à froid-ou des têtes formées. Le travail à froid introduit une énergie de déformation résiduelle qui peut accélérer la précipitation du carbure pendant le soudage. Dans de tels cas, unrecuit en solution à 1 050-1 150 degrés suivi d'une trempe rapiderétablit la microstructure d’équilibre. Il ne s’agit pas d’un PWHT au sens traditionnel du terme ; il s'agit d'un traitement en solution complète qui redissout les carbures précipités et élimine les contraintes résiduelles.
Indicateurs de défauts de soudure spécifiques au S310S
Trois types de défauts de soudure sont récurrentsTuyau S310Sfabrication:
Fissuration à chaud (fissuration de solidification) :La composition 25Cr-20Ni a une large plage de températures de solidification, ce qui la rend susceptible à la fissuration à chaud si le bain de fusion est contraint et si la teneur en soufre/phosphore se situe à l'extrémité supérieure de la fenêtre de spécifications. L'utilisation d'un agent de remplissage avec un faible S/P contrôlé (ER310 fonctionne généralement avec S inférieur ou égal à 0,015 %, P inférieur ou égal à 0,020 %) atténue ce problème.
Détectable en RT/UT comme :Indications linéaires le long de la ligne médiane de la soudure, souvent ramifiées.
Sensibilisation en ZAT :Si l'apport de chaleur de soudage est trop élevé (vitesse de déplacement trop lente), la ZAT reste dans la plage de sensibilisation de 425 à 860 degrés suffisamment longtemps pour que le carbure de chrome précipite. Contrôler l'apport de chaleur à1,0 à 1,5 kJ/mmpour des épaisseurs de paroi typiques jusqu'à 6 mm.
