vanne en acier inoxydable duplex

Grâce aux caractéristiques de sa structure duplex, et en maîtrisant sa composition chimique et son traitement thermique, l'acier inoxydable duplex présente les avantages des aciers inoxydables ferritiques et austénitiques. Il combine l'excellente ténacité et la soudabilité de l'acier inoxydable austénitique avec la haute résistance et la résistance à la corrosion sous contrainte par les chlorures de l'acier inoxydable ferritique. Ce sont précisément ces propriétés supérieures qui ont permis le développement rapide de l'acier inoxydable duplex comme matériau de structure soudable. Depuis les années 1980, il est considéré comme une catégorie d'acier à part entière, au même titre que les aciers inoxydables martensitiques, austénitiques et ferritiques. L'acier inoxydable duplex présente les caractéristiques de performance suivantes :

1. L'acier inoxydable duplex contenant du molybdène présente une bonne résistance à la corrosion sous contrainte par les chlorures, même sous faible contrainte. En général, l'acier inoxydable austénitique de type 18-8 est sujet à la rupture par corrosion sous contrainte dans les solutions chlorées neutres à plus de 60 °C. Les échangeurs de chaleur, évaporateurs et autres équipements fabriqués avec ce type d'acier inoxydable, exposés à des traces de chlorures et de sulfure d'hydrogène dans les milieux industriels, ont tendance à se rompre par corrosion sous contrainte, contrairement à l'acier inoxydable duplex qui offre une bonne résistance.
2. L'acier inoxydable duplex contenant du molybdène présente une bonne résistance à la corrosion par piqûres. À résistance équivalente à la corrosion par piqûres (PRE = Cr_% + 3,3 Mo_% + 16 N_%), le potentiel critique de piqûration de l'acier inoxydable duplex est similaire à celui de l'acier inoxydable austénitique. La résistance à la corrosion par piqûres de l'acier inoxydable duplex et de l'acier inoxydable austénitique est équivalente à celle de l'AISI 316L. La résistance à la corrosion par piqûres et à la corrosion caverneuse de l'acier inoxydable duplex à haute teneur en chrome (25,% Cr), et notamment en azote, est supérieure à celle de l'AISI 316L.
3. Il présente une bonne résistance à la fatigue et à l'usure dues à la corrosion. Il convient à la fabrication d'équipements motorisés tels que des pompes et des vannes fonctionnant dans des milieux corrosifs.
4.  Ce matériau présente d'excellentes propriétés mécaniques globales. Il possède une résistance et une tenue à la fatigue élevées, avec une limite d'élasticité deux fois supérieure à celle de l'acier inoxydable austénitique 18-8. Son allongement à l'état solide atteint 25% et sa ténacité AK (éprouvette à entaille en V) est supérieure à 100 J.
5. Bonne soudabilité et faible tendance à la fissuration à chaud. En général, aucun préchauffage ni traitement thermique n'est requis avant le soudage. Ce matériau peut être soudé avec des matériaux dissemblables tels que l'acier inoxydable austénitique 18-8 ou l'acier au carbone.
6. La plage de températures de travail à chaud de l'acier inoxydable duplex à faible teneur en chrome (18% Cr) est plus étendue que celle de l'acier inoxydable austénitique 18-8, et sa faible résistance permet un laminage direct pour la production de tôles, sans forgeage. L'acier inoxydable biphasé à haute teneur en chrome (25% Cr) est légèrement plus difficile à travailler à chaud que l'acier inoxydable austénitique et permet la fabrication de produits tels que des tôles, des tubes et des fils.
7. Lors de l'écrouissage à froid, l'effet de durcissement est supérieur à celui de l'acier inoxydable austénitique de type 18-8. Au début de la déformation du tube et de la plaque, une contrainte importante doit être appliquée pour amorcer la déformation.
8. Comparé à l'acier inoxydable austénitique, il présente une conductivité thermique élevée et un faible coefficient de dilatation linéaire, ce qui le rend idéal pour le revêtement d'équipements et la fabrication de plaques composites. Il convient également à la réalisation de noyaux tubulaires pour échangeurs de chaleur, offrant une efficacité d'échange thermique supérieure à celle de l'acier inoxydable austénitique.
9.  L'acier inoxydable ferritique à haute teneur en chrome présente encore diverses tendances à la fragilité et ne convient pas à une utilisation à des températures supérieures à 300 °C. Plus la teneur en chrome d'un acier inoxydable duplex est faible, moins la phase équifragile est nocive.

L'acier inoxydable duplex présente les caractéristiques des aciers inoxydables austénitiques et ferritiques grâce à sa structure biphasée composée d'austénite et de ferrite, les proportions des deux phases étant sensiblement identiques. Sa limite d'élasticité peut atteindre 400 à 550 MPa, soit le double de celle d'un acier inoxydable austénitique classique. Comparé à l'acier inoxydable ferritique, l'acier inoxydable duplex offre une ténacité supérieure, une température de transition fragile plus basse et une résistance à la corrosion intergranulaire et une soudabilité nettement améliorées. Il conserve cependant certaines caractéristiques de l'acier inoxydable ferritique, telles que la fragilité à 475 °C, une conductivité thermique élevée, un faible coefficient de dilatation linéaire, la superplasticité et le magnétisme. Comparé à l'acier inoxydable austénitique, l'acier inoxydable duplex présente une résistance mécanique supérieure, notamment une limite d'élasticité nettement améliorée, ainsi que des performances nettement supérieures en matière de résistance à la corrosion par piqûres, à la corrosion sous contrainte et à la fatigue-corrosion.

L'acier inoxydable duplex se classe en quatre types selon sa composition chimique : Cr18, Cr23 (sans molybdène), Cr22 et Cr25. Le type Cr25 se subdivise en acier inoxydable duplex ordinaire et super duplex, les types Cr22 et Cr25 étant les plus courants. La plupart des aciers inoxydables duplex utilisés en Chine sont produits en Suède, notamment les nuances 3RE60 (Cr18), SAF2304 (Cr23), SAF2205 (Cr22) et SAF2507 (Cr25).