Tuyaux en acier sans soudure en alliage

Les tuyaux en acier sans soudure en alliage sont des tuyaux sans soudure fabriqués en ajoutant des éléments d'alliage tels que le chrome, le molybdène, le manganèse, le vanadium et le nickel à l'acier au carbone pour améliorer spécifiquement sa résistance, sa résistance à la chaleur, sa ténacité à basse température et sa résistance à l'usure. Voici les matériaux courants et les principaux avantages du marché, à l'exclusion des tuyaux en acier inoxydable fortement alliés :

I. Acier de construction à haute résistance faiblement allié (type d'ingénierie générale, utilisation la plus importante sur le marché)

Q355B/C/D/E (anciennement 16Mn)

Il s’agit du tube sans soudure de base à faible alliage le plus courant sur le marché, avec le manganèse comme élément d’alliage central. Ses principaux avantages sont les suivants : une résistance à la traction supérieure de plus de 30 % à celle de l'acier au carbone 20#, une résistance exceptionnelle aux chocs et à la fatigue, une excellente soudabilité et une rentabilité élevée ; le suffixe de qualité correspond à différents indices d'impact à basse température (catégorie B : température ambiante, catégorie C : 0 ℃, catégorie D : -20 ℃, catégorie E : -40 ℃), adaptables à différents environnements à basse température et largement utilisés dans les pipelines d'ingénierie, les structures en acier robustes, les récipients sous pression et les caissons de fondations sur pieux.

II. Acier de construction allié de haute qualité (support pour l'usinage et les structures robustes)

1. 20Cr (alliage à faible teneur en carbone cémenté) : une matrice à faible teneur en carbone combinée avec du chrome, après traitement thermique de carburation, elle atteint « une dureté de surface et une résistance à l'usure élevées, une ténacité élevée du noyau et une résistance aux chocs ». Il possède de bonnes propriétés de formage à froid et de soudage, ce qui le rend adapté aux pièces mécaniques de transmission de précision telles que les engrenages, les broches et les boulons de transmission.

2. 20CrMnTi : À base de 20Cr, l'ajout de manganèse et de titane améliore considérablement la trempabilité et la résistance à la fatigue. La couche carburée a une dureté uniforme et une bonne ténacité, ce qui en fait le matériau principal des engrenages de précision dans les automobiles et les machines de construction.

40Cr (alliage à usage général trempé et revenu) : L'acier de construction allié le plus couramment utilisé dans le domaine de l'usinage. Après trempe et revenu, sa résistance, sa ténacité et sa plasticité sont bien équilibrées et ses propriétés mécaniques complètes dépassent de loin celles de l'acier au carbone 45#. Il présente une excellente usinabilité et convient aux arbres de transmission, aux broches de machines-outils, aux corps d'engrenages et aux fixations hydrauliques à haute résistance.

3,35 CrMo (acier trempé et revenu au chrome-molybdène) : L'ajout de molybdène optimise les performances, ce qui se traduit par une résistance exceptionnelle à haute température et au fluage. Il ne présente aucune fragilité significative à l'état trempé et a une meilleure trempabilité que le 40Cr, ce qui le rend adapté aux vérins hydrauliques robustes, aux fixations haute pression et aux canalisations de récipients sous pression à température moyenne.

4.42CrMo : Une version améliorée du 35CrMo, avec une teneur plus élevée en carbone et en chrome, ce qui entraîne une résistance, une dureté et une trempabilité améliorées. Après trempe et revenu, il présente une capacité portante et une résistance aux chocs plus élevées, ainsi qu'une résistance à la fatigue et une résistance aux chocs. Il est largement utilisé dans les arbres de machines lourdes, les vérins hydrauliques de gros tonnage, les boulons à haute résistance et les composants structurels de base pour l’énergie éolienne.

III. Tubes en acier sans soudure en alliage résistant à la chaleur (dédiés aux conditions thermiques à haute température dans les centrales électriques)

1.15CrMoG (Boiler-Specific Steel) : Un acier faiblement allié au chrome-molybdène résistant à la chaleur. Le suffixe « G » indique une qualité spécifique à la chaudière. Ses principaux avantages comprennent une résistance stable à des températures inférieures à 550 ℃, une excellente résistance à l'oxydation et au fluage et une technologie de soudage mature. C'est le matériau standard pour les surchauffeurs et les conduites de vapeur des chaudières basse et moyenne pression.

2.12Cr1MoVG : à base d'acier au chrome-molybdène additionné de vanadium, il présente une résistance au fluage à haute température supérieure à celle du 15CrMoG. Il conserve des propriétés mécaniques stables même à 580 ℃. Le vanadium affine la taille des grains et prolonge la durée de vie des tuyaux, ce qui en fait le choix courant pour les principaux tuyaux de vapeur et les surchauffeurs des chaudières à haute pression des centrales électriques.

3. P91 (10Cr9Mo1VNb) : Un acier résistant à la chaleur à haute teneur en chrome-molybdène. Ses principaux avantages sont une résistance au fluage et une résistance à l'oxydation extrêmement élevées à 620 ℃. Il offre des parois plus fines et un poids plus léger pour la même résistance à la pression, ce qui en fait un matériau haut de gamme de base pour les chaudières de centrales électriques supercritiques et ultra-supercritiques et les canalisations thermiques à haute température et haute pression.

IV. Tuyaux en acier sans soudure en alliage à basse température (dédiés aux environnements à basse température)

1.16MnDG (acier pour canalisations à basse température) : spécialement développé pour les canalisations de fluides à basse température, il présente une excellente résistance aux chocs à -45 ℃, une bonne plasticité et soudabilité, ainsi qu'une rentabilité exceptionnelle. Il convient au transport de pétrole à basse température, aux conduites d'eau réfrigérée et aux récipients sous pression à basse température jusqu'à -40 ℃.

2.09MnNiD : Un acier cryogénique additionné de nickel, conservant une excellente ténacité même à -70 ℃, avec un risque extrêmement faible de fracture fragile à basse température. Il est largement utilisé dans les pipelines cryogéniques pour le gaz de pétrole liquéfié, les équipements cryogéniques et l'ingénierie polaire.

V. Tuyaux en acier sans soudure en alliage spécial résistant à l'usure

1. GCr15 (acier à roulements en chrome à haute teneur en carbone) : nécessite une pureté de matériau et une précision dimensionnelle extrêmement élevées. Après trempe, il présente une dureté élevée, une résistance à l'usure extrêmement forte et une bonne stabilité dimensionnelle. Convient aux bagues de roulement, aux bagues de précision résistantes à l'usure, aux outils de mesure de haute précision et aux pièces résistantes à l'usure à haute charge.

2. 40CrMnMo : Un acier de construction allié à haute résistance à l'usure. Après revenu, il présente un degré élevé d'adéquation entre dureté et ténacité, une excellente résistance aux chocs et à l'usure, et convient aux pipelines résistants à l'usure et aux bagues structurelles des machines minières et des machines d'ingénierie.