Réponse Rapide
Quick Answer
Le Super Duplex 2507 (EN 1.4410, UNS S32750) contient environ 25 % de Cr, 7 % de Ni et 4 % de Mo avec une teneur en azote élevée. Son PREN d'environ 43 dépasse le seuil industriel de 40 pour les services en eau de mer, offrant une résistance supérieure à la corrosion par piqûres et à la fissuration sous contrainte de corrosion, associée à une limite d'élasticité près de trois fois supérieure à celle de l'acier austénitique 316L.
Aperçu
Les aciers inoxydables duplex super sont définis par un PREN ≥ 40, obtenu par des teneurs plus élevées en chrome, molybdène et azote par rapport aux nuances duplex standard comme 2205. La nuance 2507 (25 % Cr, 7 % Ni, 4 % Mo) est la nuance super duplex dominante dans les applications offshore, sous-marines et de refroidissement par eau de mer.
Avantages clés par rapport au duplex standard 2205 :
- PREN environ 43 contre environ 35 pour 2205
- Limite d'élasticité plus élevée (environ 550 MPa contre environ 450 MPa)
- Meilleure résistance à la corrosion localisée en eau de mer et en solutions chlorurées concentrées chaudes
Les compromis sont un coût plus élevé, des exigences de fabrication plus strictes et une plus grande sensibilité au traitement thermique inapproprié.
Composition Chimique — Super Duplex 2507 / 1.4410
| Élément | ASTM A790 S32750 | EN 1.4410 |
|---|---|---|
| Carbone (C) | ≤ 0.030 | ≤ 0.030 |
| Manganèse (Mn) | ≤ 1.20 | ≤ 1.20 |
| Silicium (Si) | ≤ 0.80 | ≤ 0.80 |
| Phosphore (P) | ≤ 0.035 | ≤ 0.035 |
| Soufre (S) | ≤ 0.020 | ≤ 0.015 |
| Chrome (Cr) | 24.0 – 26.0 | 24.0 – 26.0 |
| Molybdène (Mo) | 3.0 – 5.0 | 3.0 – 4.5 |
| Nickel (Ni) | 6.0 – 8.0 | 6.0 – 8.0 |
| Azote (N) | 0.24 – 0.32 | 0.24 – 0.32 |
| Cuivre (Cu) | ≤ 0.50 | ≤ 0.50 |
La teneur élevée en azote (0.24–0.32 %) est critique. Elle augmente le PREN, stabilise l'austénite et supprime la formation de phase sigma. Tout MTC signalant un azote inférieur à 0.24 % doit être soigneusement évalué par rapport à la spécification.
Calcul de PREN
PREN = %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N
À composition nominale (25 % Cr, 4 % Mo, 0.28 % N) : PREN ≈ 25 + 3.3×4 + 16×0.28 ≈ 25 + 13.2 + 4.5 ≈ 42.7
Ceci dépasse confortablement le minimum NORSOK M-001 de 40 pour les composants mouillés en eau de mer.
Propriétés Mécaniques — Super Duplex 2507
| Propriété | ASTM A790 S32750 | EN 1.4410 (+AT) |
|---|---|---|
| Résistance à la Traction Ultime (UTS) | 795 MPa (115 ksi) minimum | 730 – 930 MPa |
| Limite d'Élasticité 0.2 % (YS) | 550 MPa (80 ksi) minimum | 530 MPa minimum |
| Allongement sur 50 mm | 15 % minimum | 20 % minimum |
| Dureté (maximum) | 310 HBW / 32 HRC | 310 HBW |
| Impact Charpy (0°C) | 41 J (27 ft·lbf) | 80 J (longitudinal) |
Couverture des Normes
| Norme | Forme du Produit | Désignation |
|---|---|---|
| ASTM A790 | Tube sans soudure et soudé | S32750 |
| ASTM A240 | Tôle, feuille, bande | S32750 |
| ASTM A182 | Pièces forgées | F53 |
| ASTM A276 | Barre | S32750 |
| ASME SA-240 | Tôle de récipient sous pression | S32750 |
| EN 10088-2 | Produits plats | 1.4410 |
| NORSOK M-650 | Qualification offshore | 25Cr super duplex |
| ISO 15156-3 | Service acide | Autorisé sous conditions |
Applications
Le super duplex 2507 est sélectionné pour les environnements de corrosion les plus exigeants :
- Systèmes de production sous-marins — conduites d'écoulement, collecteurs et composants de tête de puits en eau de mer et fluides de production riches en chlorure
- Systèmes de refroidissement et d'extincteur en eau de mer — où PREN ≥ 40 est requis
- Usines de dessalement — échangeurs de saumure et carcasses de pompes haute pression dans les systèmes de distillation en cascade et osmose inverse
- FPSO et plateformes offshore — systèmes de tuyauterie topside et sous-marine selon les exigences NORSOK
- Blanchiment de la pâte — environnements hautement corrosifs avec dioxyde de chlore et hypochlorite
- Systèmes d'injection chimique — lignes d'injection de méthanol, inhibiteur de corrosion et biocide dans les systèmes offshore
Considérations de Fabrication
Le super duplex nécessite un contrôle de processus plus strict que le duplex standard :
| Paramètre | Exigence |
|---|---|
| Température de recuit en solution | 1050 – 1125°C |
| Trempe rapide | Trempe à l'eau pour éviter la phase sigma |
| Apport calorique de soudage | 0.2 – 1.5 kJ/mm (plus strict que 2205) |
| Température maximale entre passes | 100°C |
| Fil d'apport | ER2594 (25Cr/9Ni/4Mo sur-allié) |
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert freeQuestions Fréquemment Posées
Quelle est la différence entre 2205 et 2507 ?
2507 a une teneur en Cr plus élevée (~25 % vs ~22 %), Mo (~4 % vs ~3 %) et N (~0.28 % vs ~0.17 %) que 2205. Cela augmente le PREN de ~35 à ~43 et la limite d'élasticité de ~450 MPa à ~550 MPa. 2507 est choisi quand la résistance à la corrosion de 2205 est insuffisante — notamment en eau de mer ou en solutions chlorurées hautement concentrées. La prime de coût pour 2507 est typiquement 30–50 % au-dessus de 2205.
Le super duplex 2507 peut-il être utilisé en service acide (H₂S) ?
Oui, sous conditions. ISO 15156-3 autorise 2507 en environnement acide sous réserve de limites de pression partielle de H₂S, température, pH et concentration en chlorure. Des limites de dureté et de résistance à la traction maximale s'appliquent. Vérifiez toujours les conditions de service spécifiques par rapport aux critères d'acceptation ISO 15156-3 avant de spécifier 2507 pour un service en gaz acide.
Pourquoi la température de service maximale est-elle plus basse pour le super duplex que pour le duplex standard ?
Les nuances super duplex sont plus sujettes à la précipitation de phase sigma au-dessus de 280°C en raison de leur teneur plus élevée en Cr et Mo. La phase sigma provoque une fragilité sévère et une résistance à la corrosion réduite. La température de service continu maximale est généralement 250–280°C pour 2507. Les dépassements à court terme peuvent être acceptables — consultez le fournisseur de matériau et le code pertinent.
Comment TestCert vérifie-t-il le super duplex PREN par rapport aux exigences NORSOK M-001 ?
TestCert lit les valeurs Cr, Mo et N du MTC téléchargé, calcule le PREN à l'aide de la formule standard et compare le résultat à tout minimum spécifié par le client capturé dans le bon de commande. Pour les projets faisant référence à NORSOK M-001, un PREN minimum de 40 est appliqué automatiquement lorsque la nuance est identifiée comme super duplex.