Poudre d'alliage de nickel C276
La poudre d'alliage de nickel C276, également connue sous le nom de poudre d'Hastelloy C276, est une poudre d'alliage de nickel-molybdène-chrome à haute résistance à la corrosion. Il présente une excellente résistance à un large éventail d'environnements corrosifs, en particulier à l'oxydation et à la corrosion fissurante sous contrainte due aux ions chlorure.
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Table des matières
Vue d'ensemble
La poudre d'alliage de nickel C276, également connue sous le nom de poudre d'Hastelloy C276, est une poudre d'alliage de nickel-molybdène-chrome à haute résistance à la corrosion. Il présente une excellente résistance à un large éventail d'environnements corrosifs, en particulier à l'oxydation et à la corrosion fissurante sous contrainte due aux ions chlorure.
Certaines propriétés et caractéristiques clés de la poudre d’alliage de nickel C276 comprennent :
Propriétés clés de la poudre de l'alliage de nickel C276
| Composition | Nickel (équilibre), molybdène (15-17%), chrome (14,5-16,5%), fer (4-7%), tungstène (3-4,5%) |
| Densité | 8,89 g/cm3 |
| Point de fusion | 1390°C (2530°F) |
| Conductivité thermique | 11 W/m-K |
| Résistivité électrique | 1,24 microhm-cm |
| Résistance à l'oxydation | Excellent jusqu'à 1095°C |
| Résistance à la corrosion | Extrêmement élevé dans une large gamme d'environnements |
| Attributs clés | Haute résistance, bonne fabricabilité, résistance exceptionnelle à la corrosion |
La poudre d'alliage de nickel C276 peut être utilisée pour fabriquer des pièces à l'aide de techniques de fabrication additive telles que le frittage sélectif laser (SLS), le frittage laser direct de métal (DMLS), la fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) et le jet de liant. Cela permet de créer des géométries complexes avec de très bonnes propriétés mécaniques.
Certaines des principales applications et utilisations de la poudre d’alliage de nickel C276 comprennent :
Applications de la poudre d'alliage de nickel C276
| Industrie pétrolière et gazière | Vannes de tête de puits, arbres de Noël, flowlines, composants sous-marins |
| Industrie chimique | Pompes, vannes, cuves de réaction, échangeurs de chaleur |
| Lutte contre la pollution | Épurateurs, précipitateurs, cheminées, conduits, ventilateurs |
| Industrie pharmaceutique | Cuves de réacteur, conteneurs, vannes, tuyauterie |
| Industrie agro-alimentaire | Réservoirs, vannes, tuyauteries, convoyeurs, écrous et boulons |
| Applications marines | Arbres d'hélice, fixations résistantes à la corrosion, collecteurs d'échappement refroidis par eau |
| Industrie aérospatiale | Supports moteur, guides de tuyères d'échappement, systèmes d'inverseurs de poussée, composants de nacelle |
Composition
La composition typique de la poudre d’alliage de nickel C276 est :
Composition typique de la poudre d'alliage de nickel C276
| Élément | Poids % |
|---|---|
| Nickel (Ni) | Équilibre |
| Molybdène (Mo) | 15-17% |
| Chrome (Cr) | 14.5-16.5% |
| Fer (Fe) | 4-7% |
| Tungstène (W) | 3-4.5% |
| Manganèse (Mn) | 1% max |
| Silicium (Si) | 0,5% max |
| Phosphore (P) | 0,02% max |
| Soufre (S) | 0,03% max |
| Carbone (C) | 0,01% max |
La teneur élevée en nickel et en molybdène confère à l'alliage de nickel C276 une excellente résistance à la corrosion. Le chrome contribue à assurer la résistance à l’oxydation. Les oligo-éléments comme le manganèse, le silicium, le phosphore et le soufre sont minimisés car ils peuvent avoir un impact négatif sur la résistance à la corrosion s'ils sont présents en quantités plus élevées. La faible teneur en carbone minimise la précipitation des carbures.
Propriétés et caractéristiques
La poudre d’alliage de nickel C276 présente les propriétés et caractéristiques clés suivantes :
Propriétés de la poudre d'alliage de nickel C276
| Densité | 8,89 g/cm3 |
| Plage de fusion | 1315-1390°C (2400-2530°F) |
| Conductivité thermique | 11 W/mK (~64 Btu-in/pi2-h-°F) |
| Résistivité électrique | 1,24 microhm-cm à 20°C |
| Module d'élasticité | 205 GPa |
| Rapport de Poisson | 0.29 |
| Résistance à la traction | 515-750 MPa (75-110 ksi) |
| Limite d'élasticité (décalage de 0,2%) | 205-515 MPa (30-75 ksi) |
| Élongation | 25-45% |
| Dureté | 25-35 HRC |
| Résistance à l'oxydation | Résistant jusqu'à 1095°C |
| Coefficient de dilatation thermique | 13 μm/m-°C |
| Traitement thermique | Solution traitée et trempée rapidement |
Certaines caractéristiques et avantages clés de la poudre d’alliage de nickel C276 comprennent :
- Résistance à la corrosion extrêmement élevée, en particulier contre la corrosion par piqûres et fissures
- Excellente résistance à l'oxydation et à d'autres effets à haute température jusqu'à ~1 100 °C
- Haute résistance à des températures ambiantes jusqu'à des températures élevées
- Bonne soudabilité avec les méthodes de soudage conventionnelles
- Bonne formabilité permettant une gamme d'options de fabrication
- Résistance supérieure à celle des autres alliages de nickel
- Une faible teneur en carbone améliore la résistance à la corrosion
Spécifications
La poudre d'alliage de nickel C276 est disponible dans différentes gammes de tailles en fonction de l'application et du processus de fabrication à utiliser. Certaines spécifications de taille typiques incluent :
Spécifications de taille typiques de la poudre d’alliage de nickel C276
| Taille des particules | 15-45 μm |
| Densité apparente | ~2,5 g/cm3 |
| Débit | ~25 s/50g |
| Répartition par taille | D10 : 20 µm ; D50 : 35 µm ; D90 : 40 μm |
Des tailles de poudre plus grandes peuvent être disponibles jusqu'à 140 mesh (~ 100 μm). Des poudres plus petites sont également produites jusqu'à la taille d'une nanopoudre (~ 50 nm) pour des applications avancées.
Diverses spécifications nationales et internationales s'appliquent à la poudre d'alliage de nickel C276 en fonction de la composition, de l'état et des tests :
- AMS 5874 – Alliage de nickel corroyé C276 à usage général
- ASME SB-574 – Alliage de nickel corroyé C276 pour appareils sous pression
- ASTM B575 – Spécification standard pour les plaques, feuilles et bandes en alliage de nickel à faible teneur en carbone
- ISO 15156/NACE MR0175/MR0103 – Industries du pétrole et du gaz naturel
Fournisseurs et prix
Certains principaux fournisseurs mondiaux de poudre d’alliage de nickel C276 comprennent :
Principaux fournisseurs de poudre d’alliage de nickel C276
| Fournisseur | Localisation |
|---|---|
| Sandvik | Suède |
| Praxair | ÉTATS-UNIS |
| Technologie des charpentiers | ÉTATS-UNIS |
| Hoganas | Suède |
| Technologie LPW | ROYAUME-UNI |
| TLS Technik | Allemagne |
La poudre d'alliage de nickel C276 est plus chère que les superalliages à base de nickel en raison de sa teneur élevée en molybdène. Le coût dépend également de manière significative du volume de la commande et de la répartition granulométrique. Voici quelques prix approximatifs de la poudre :
- Petits volumes (<100 kg) – $100-150 par kg
- Gros volumes (>1 000 kg) – $50-90 par kg
Comment choisir la poudre d'alliage de nickel C276
Il y a quelques facteurs clés à prendre en compte lors de la sélection de la poudre d’alliage de nickel C276 :
Critères de sélection clés pour la poudre d'alliage de nickel C276
| Paramètres | Détails |
|---|---|
| Processus de fabrication | Adaptez la taille et la forme de la poudre aux exigences de l'additif ou d'un autre processus |
| Propriétés des pièces | Besoins de résistance, de résistance à la corrosion et de résistance aux températures élevées |
| Des conditions de fonctionnement | Température, pression, fluide pour confirmer des performances adéquates |
| Normes industrielles | Conformité pour les applications dans les secteurs du pétrole et du gaz, de la chimie, de la transformation alimentaire, etc. |
| Géométrie des pièces | Complexité, état de surface, exigences de précision |
| Essais et certification | Confirmer la composition, l'absence de contamination, les rapports de tests de lots |
| Prix | Équilibrer les besoins de performances avec les contraintes budgétaires |
Il est essentiel de commencer par comprendre l’application, les conditions de fonctionnement et les propriétés nécessaires. Le processus de fabrication détermine les caractéristiques appropriées de la poudre telles que la distribution granulométrique, la morphologie et la fluidité. La composition chimique doit être confirmée par le certificat d'analyse du fournisseur. Des tests sur échantillons peuvent valider les propriétés clés avant la production à grande échelle.
Applications et cas d'utilisation
L'alliage de nickel C276 est largement utilisé dans des environnements exigeants en matière de chaleur et de corrosion dans diverses industries :
Industries et applications de la poudre d’alliage de nickel C276
| L'industrie | Composants et pièces |
|---|---|
| Pétrole et gaz | Vannes de tête de puits, conduites sous-marines, connecteurs, plates-formes offshore |
| Pétrochimie | Échangeurs de chaleur, condenseurs, cuves de process |
| Marine | Arbres, hélices, fixations, composants d'échappement |
| Lutte contre la pollution | Composants internes de l'épurateur, ventilateurs, conduits, cheminées |
| Transformation des aliments | Réservoirs, tuyauteries, vannes, écrous/boulons |
Voici quelques exemples d'applications spécifiques :
- Plates-formes pétrolières – Pompes de relevage d'eau de mer, systèmes de tuyauterie, arbres de Noël de têtes de puits, composants sous-marins tels que connecteurs, conduites d'écoulement, cavaliers, etc.
- Usines pétrochimiques – Tubes d’échangeur de chaleur, tubes de condenseur, cuves et réservoirs de traitement, tuyaux et vannes transportant des fluides corrosifs
- Navires marins – Composants tels que arbres d’hélice, collecteurs d’échappement refroidis par eau, fixations résistantes à la corrosion
- Dessalement – Crépines d'admission, composants et pistons de pompe haute pression, boîtiers de membrane d'osmose inverse
- Systèmes de contrôle de la pollution – éléments internes des systèmes FGD et SCR tels que ventilateurs, conduits, cheminées, revêtements d'épurateur exposés à des gaz acides ou à l'eau de mer
- Transformation des aliments/boissons – Tuyauteries, cuves et réservoirs de traitement, écrous/boulons, vannes transportant des aliments acides
Certains composants typiques fabriqués en poudre d’alliage de nickel C276 comprennent :
Composants typiques utilisant de la poudre d'alliage de nickel C276
| Composants | Descriptions |
|---|---|
| Pompes | Pompes centrifuges volumétriques pour liquides corrosifs |
| Roues | Pour la manipulation de solutions hautement acides ou salines |
| Vannes | Vannes à guillotine, à bille, à papillon et à soupape dans les systèmes de tuyauterie |
| Buses | Buses de pulvérisation pour épurateurs antipollution |
| Récipients de réaction | Pour réacteurs de synthèse chimique sous haute température et pression |
| Tubes d'échangeur de chaleur | Tubes droits ou géométries serpentines complexes |
| Raccords de tuyauterie | Coudes, tés, réducteurs véhiculant divers fluides corrosifs |
Poudre d'alliage de nickel C276 et alternatives
L'alliage de nickel C276 est comparé ci-dessous à d'autres alliages de nickel et d'acier inoxydable :
Comparaison de la poudre d'alliage de nickel C276 avec des produits de remplacement
| Alliage | Résistance à la corrosion | Résistance à la température | Coût | Fabrication |
|---|---|---|---|---|
| Alliage de nickel C276 | Extrêmement élevé | Excellent jusqu'à 1100°C | Haut | Bonne usinabilité/soudabilité |
| Alliage C22 | Très bon | Très bon jusqu'à ~1200°C | Haut | Soudable |
| Alliage 625 | Haut | Excellent jusqu'à 1000°C | Moyen | Fabrication facile |
| Acier inoxydable 316/316L | Modéré | Bonne jusqu'à 300°C | Faible | Les plus faciles à fabriquer |
| Inox duplex | Excellent | Limité à 250°C | Faible | Fabrication plus difficile |
L'alliage de nickel C276 offre la meilleure résistance à la corrosion dans une large gamme d'environnements agressifs par rapport aux autres matériaux. Il peut fonctionner de manière fiable à des températures de fonctionnement élevées dépassant 1000°C. Ces avantages s'accompagnent d'un coût plus élevé en raison de sa composition spécialisée riche en alliages stratégiques. Toutefois, sa facilité de fabrication à l'aide de méthodes standard offre un avantage de coût par rapport à d'autres alliages propriétaires plus complexes.
Limites de l'alliage de nickel C276
Malgré ses performances élevées, l'alliage de nickel C276 présente certaines limites à prendre en compte :
Limites de la poudre d'alliage de nickel C276
| Limitation | Description |
|---|---|
| Coût | Plus chers que les aciers inoxydables en raison de leur teneur en nickel et en molybdène. |
| Fabrication | Les sections plus lourdes, supérieures à 50 mm, peuvent présenter une moindre résistance à la corrosion. |
| Épaisseur de la section | La section maximale recommandée est de 25 mm pour une performance optimale |
| Traitement thermique | Un contrôle spécial des cycles de chauffage/refroidissement est nécessaire pour éviter d'altérer les propriétés. |
Les sections plus minces, jusqu'à 25 mm, conservent une résistance à la corrosion élevée et constante. Il faut également veiller à traiter et à tremper correctement les pièces finies pour obtenir une résistance totale à la corrosion sans précipitation de phases délétères. Dans l'ensemble, l'alliage de nickel C276 est conçu pour être plus facile à fabriquer que d'autres matériaux fortement alliés.
FAQ
FAQ sur la poudre d'alliage de nickel C276
| Question | Répondre |
|---|---|
| Quelles sont les industries qui utilisent l'alliage de nickel C276 ? | Pétrochimie, pétrole et gaz, applications marines, traitement chimique, contrôle de la pollution, dessalement |
| Pourquoi le C276 est-il meilleur que l'acier inoxydable ? | Résistance à la corrosion beaucoup plus élevée, performances à des températures beaucoup plus élevées |
| À quoi sert l'alliage de nickel C276 ? | Tuyaux, vannes, pompes, échangeurs de chaleur, fixations - pièces en contact avec des produits chimiques/fluides agressifs |
| Quelle est la résistance à la corrosion du C276 ? | Résistance extrêmement élevée aux piqûres, à la corrosion caverneuse, à la corrosion fissurante sous contrainte dans toute une gamme d'acides, de chlorures, etc. |
| Pouvez-vous souder l'alliage de nickel C276 ? | Oui, le C276 offre une excellente soudabilité grâce à toute une série de procédés de soudage. |
| Quel est l'alliage similaire au C276 ? | L'alliage C22 offre une résistance à la corrosion comparable, mais sa fabricabilité est moindre. |
| L'Hastelloy C276 est-il cher ? | Oui, il coûte plus cher que l'acier inoxydable en raison du nickel/molybdène, mais il offre des performances supérieures. |
| L'alliage de nickel C276 est-il compatible avec l'eau de mer ? | Oui, il présente une excellente résistance aux environnements salins, ce qui le rend idéal pour les applications marines. |
Conclusion
La poudre d'alliage de nickel C276 offre une résistance exceptionnelle à la corrosion et à la température, associée à de bonnes caractéristiques de fabrication. Cela en fait un excellent choix pour la fabrication de pièces et de composants critiques exposés à des environnements de fonctionnement agressifs dans les secteurs du pétrole et du gaz, du traitement chimique et d'autres industries. Son coût est élevé, mais il offre une durée de vie longue et fiable, avec des besoins de maintenance moindres par rapport à d'autres alliages. Grâce à la fabrication additive, il est possible d'obtenir des pièces très complexes dont les propriétés égalent ou dépassent celles de la fabrication traditionnelle. Pour la corrosion chimique extrême ou les températures élevées approchant les 1100°C, l'alliage de nickel C276 est un système d'alliage idéal.
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