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Hastelloy C-4/UNS N06455/W. Nr. 2.4610/Alloy C-4 bar
Hastelloy C-4/UNS N06455/W. Nr. 2.4610/Alloy C-4 bar

Hastelloy C-4/UNS N06455/W. Nr. 2.4610/Alloy C-4 bar

La barre en Hastelloy C-4, désignée par UNS N06455, numéro de matériau W.Nr. 2.4610, et communément connue sous le nom d'alliage C-4, est un alliage de nickel-chrome-molybdène spec...

La barre en Hastelloy C-4, désignée par UNS N06455, numéro de matériau W.Nr. 2.4610, et communément connue sous le nom d'alliage C-4, est un alliage de nickel-chrome-molybdène spécialement conçu pour offrir une stabilité thermique et une résistance à la corrosion exceptionnelles dans des environnements chimiques agressifs et à haute température. Cette forme de barre est particulièrement appréciée pour sa résistance supérieure à la fissuration par corrosion sous contrainte et sa capacité à conserver sa ductilité et sa résistance à la corrosion après une exposition à des températures comprises entre 650°C et 1050°C (1200°F et 1920°F), ce qui la rend idéale pour les composants des équipements de traitement chimique et de contrôle de la pollution.

Hastelloy C-4

Introduction à l'Hastelloy C-4 (Alliage C-4)

L'Hastelloy C-4 a été développé comme une version stabilisée, à faible teneur en carbone et en silicium, des alliages antérieurs de type C, afin de résoudre les problèmes de sensibilisation pendant le soudage ou les services à haute température. Sa composition est équilibrée pour minimiser la formation de phases secondaires nuisibles, ce qui garantit une excellente stabilité structurelle et une résistance à la corrosion, même après une exposition thermique prolongée. La barre est un matériau essentiel pour l'usinage des pièces d'échangeurs de chaleur, des internes de réacteurs et des composants de fours qui doivent résister à la fois à des milieux corrosifs et à des températures élevées.

Composition chimique de la barre en Hastelloy C-4

La résistance à la corrosion et la stabilité thermique des barres en Hastelloy C-4 sont le résultat direct d'une chimie à faible degré d'impureté soigneusement contrôlée. Fournies par Shanghai NC Metal Materials Co., Ltd, ces barres répondent à des normes internationales strictes pour garantir leur performance dans des applications exigeantes.

Élément Pourcentage (%) – Plage typique Fonction principale dans l'alliage
Nickel (Ni) Équilibre (≥ 65.0) Élément de base ; fournit la matrice austénitique et la résistance fondamentale à une large gamme d'environnements corrosifs, en particulier les acides réducteurs et les alcalis.
Chrome (Cr) 14.0 – 18.0 Il confère une résistance aux milieux oxydants, tels que l'acide nitrique, et une résistance à l'oxydation à haute température.
Molybdène (Mo) 14.0 - 17.0 Élément principal pour la résistance aux acides réducteurs (par exemple, chlorhydrique, sulfurique) et à la corrosion par piqûres/crevasses dans les solutions contenant du chlorure.
Fer (Fe) 3.0 max Maintenu à un niveau bas pour optimiser la résistance à la corrosion et la stabilité thermique.
Cobalt (Co) 2.0 max Élément résiduel ; contrôlé pour minimiser les applications nucléaires.
Carbone (C) 0,015 max Maintenu à un niveau extrêmement bas pour éliminer pratiquement la précipitation du carbure et la sensibilisation pendant le soudage ou l'exposition thermique.
Silicium (Si) 0,08 max Maintenu à un niveau très bas pour éviter la formation de siliciures nuisibles et pour maintenir la stabilité thermique.
Manganèse (Mn) 1,0 max Élément résiduel, désoxydant.
Titane (Ti) 0,70 max Ajouté en tant que stabilisateur pour fixer le carbone et empêcher la sensibilisation.
Aluminium (Al) 0,40 max Élément résiduel.
Phosphore (P) 0,040 max Contrôle des impuretés.
Soufre (S) 0,030 max Contrôle des impuretés pour l'ouvrabilité à chaud et la résistance à la corrosion.

Propriétés mécaniques de la barre en Hastelloy C-4

Les barres en Hastelloy C-4 offrent une bonne combinaison de résistance et de ductilité, et se distinguent particulièrement par la conservation de leur ténacité après un vieillissement à haute température. Elle est généralement fournie à l'état recuit de mise en solution.

Propriété mécanique Valeur typique à température ambiante (recuit) ASTM B574 (UNS N06455) Exigence minimale Caractéristiques principales
Résistance à la traction 690 – 860 MPa (100 – 125 ksi) ≥ 690 MPa (100 ksi) Haute résistance pour les composants structurels.
Limite d'élasticité (décalage de 0,2%) 310 – 415 MPa (45 – 60 ksi) ≥ 310 MPa (45 ksi)
Allongement en 2 pouces (50mm) ≥ 45% ≥ 40% Excellente ductilité, conservée même après exposition thermique.
Dureté (Rockwell B) 85 – 100 HRB

Propriétés physiques de la barre en Hastelloy C-4

Les propriétés physiques des barres en alliage C-4 sont importantes pour les calculs de conception des systèmes de traitement thermique et chimique.

Propriété physique Valeur à température ambiante (20°C / 68°F) Notes / Condition
Densité 8,64 g/cm³ (0,312 lb/in³)
Plage de fusion 1350 - 1400°C (2460 - 2550°F)
Chaleur spécifique ≈ 410 J/kg-°C (0.098 BTU/lb-°F) A 100°C
Conductivité thermique 10,3 W/m-K (71,4 BTU-in/hr-ft²-°F) A 100°C
Coefficient moyen de dilatation thermique 11,2 μm/m-°C (6,2 μin/in-°F) 20-100°C (68-212°F)
Résistivité électrique 1,30 μΩ-m (51,2 μΩ-in) A 20°C
Module d'élasticité (traction) 217 GPa (31,5 x 10^6 psi) A 20°C

Spécifications standard, formes de barres et dimensions disponibles

Shanghai NC Metal Materials Co. Ltd. fournit des barres en Hastelloy C-4 dans des formes adaptées à l'usinage de composants pour l'industrie chimique et nucléaire.

Forme du produit Gamme de tailles standard Principales spécifications standard Conditions d'approvisionnement courantes
Barre ronde (laminée à chaud/forgée) Diamètre de 10 mm (0,4 pouce) à 250 mm (10 pouces) ASTM B574 (UNS N06455), ASME SB-574, DIN 17744 (W.Nr. 2.4610) Recuit de mise en solution (typiquement 1120-1170°C trempe à l'eau)
Barre hexagonale Plats transversaux de 10 mm à 80 mm ASTM B574, DIN 17744 Recuit de mise en solution
Barre carrée 10mm à 80mm Largeur ASTM B574 Recuit de mise en solution
Barres finies à froid (étirées/montées) Diamètre de 5 mm à 100 mm ASTM B574 (étiré à froid) Recuit de mise en solution, étiré à froid et détendu
Billet de forge 150 mm à 350 mm de diamètre ASTM B564 (pièces forgées), spécifications de forgeage du client Tel que forgé, recuit de mise en solution

Applications primaires de la barre en Hastelloy C-4

Les composants usinés à partir de barres en Hastelloy C-4 sont utilisés dans des conditions de service sévères : Traitement chimique: Internes de réacteurs, composants de colonnes de distillation, plaques tubulaires d'échangeurs de chaleur et arbres de pompes manipulant de l'acide chlorhydrique, de l'acide sulfurique et des environnements contenant du chlore. Lutte contre la pollution: Composants d'épurateurs, conduits et fixations dans les systèmes de désulfuration des gaz de combustion (DGC). Retraitement du combustible nucléaire: Composants exposés à l'acide nitrique chaud et à d'autres milieux agressifs, où la faible teneur en cobalt et la stabilité thermique sont essentielles. Incinération des déchets: Echangeurs de chaleur et pièces de chaudières dans les usines de valorisation énergétique des déchets.

Résistance à la corrosion et stabilité thermique

L'Hastelloy C-4 offre une résistance exceptionnelle à une large gamme de milieux corrosifs. Il excelle dans les acides oxydants et réducteurs, y compris les acides sulfurique, chlorhydrique et phosphorique. Sa teneur élevée en molybdène lui confère une excellente résistance à la corrosion par piqûres et par crevasses dans les solutions de chlorure. Il résiste à la formation de phases intermétalliques et de carbures lors d'une exposition prolongée entre 650 et 1050°C, ce qui lui permet de conserver sa ductilité et sa résistance à la corrosion là où d'autres alliages risquent de se fragiliser.

Usinage et fabrication de barres en Hastelloy C-4

Les barres d'Hastelloy C-4 peuvent être usinées à l'aide des techniques standard pour les alliages de nickel-molybdène, bien que leur tendance à l'écrouissage doive être prise en compte. Les recommandations sont les suivantes : utilisation de machines-outils rigides et puissantes, d'outils en carbure bien affûtés avec des angles de coupe positifs, des vitesses de coupe modérées, des vitesses d'avance constantes et positives pour minimiser l'écrouissage, et un liquide de refroidissement à haute pression pour la dissipation de la chaleur et le contrôle des copeaux. Sa dureté relativement élevée à l'état recuit par rapport à d'autres alliages de nickel peut entraîner une usure plus importante des outils.

Soudage d'une barre en Hastelloy C-4

L'alliage C-4 est conçu pour une excellente soudabilité avec un risque minimal de sensibilisation. Il peut être soudé à l'arc au tungstène (GTAW/TIG), à l'arc sous protection métallique (SMAW/Stick) et à l'arc sous gaz (GMAW/MIG). Il est recommandé d'utiliser des métaux d'apport adaptés (par exemple, ERNiCrMo-7). En raison de sa teneur extrêmement faible en carbone et en silicium et de la stabilisation du titane, l'alliage est très résistant à la formation de carbures de limite de grain et de phases nocives dans la zone affectée thermiquement (ZAT) de la soudure, ce qui rend le traitement thermique après soudage souvent inutile pour la résistance à la corrosion.

Prix de référence et facteurs clés d'achat

Le prix des barres en Hastelloy C-4 de Shanghai NC Metal Materials Co. est influencé par leur teneur élevée en nickel et en molybdène, le coût du contrôle rigoureux des impuretés (faible teneur en C, Si) et leur domaine d'application spécialisé.

Facteur de tarification Impact sur le prix de référence Orientations en matière de passation de marchés
Coûts des éléments d'alliage La teneur élevée en nickel et en molybdène est un facteur de coût important. Les dépenses liées à la production de produits fondus à très faible teneur en carbone et en silicium contribuent également au prix de base. Il s'agit d'un alliage de première qualité sélectionné pour des besoins spécifiques de stabilité thermique et de résistance à la corrosion qui justifient son coût par rapport aux aciers inoxydables standard ou à d'autres alliages de nickel.
Contrôle de la qualité et de l'impureté L'exigence de niveaux de carbone (<0,015%) et de silicium (<0,08%) extrêmement bas nécessite des pratiques de fusion spécialisées (par exemple, VIM/AOD), ce qui augmente le coût de fabrication. Assurez-vous que la fiche technique standard du fournisseur confirme ces faibles niveaux s’ils sont essentiels pour votre application, en particulier en cas d’utilisation à haute température.
Forme et taille des barres Les billettes de forgeage de grand diamètre et les barres de précision étirées à froid de petit diamètre sont plus chères au kilogramme que les barres rondes laminées à chaud. Pour la plupart des applications d'usinage, les barres rondes standard laminées à chaud constituent la forme de départ la plus rentable.
Certification et essais spéciaux Les exigences relatives aux essais de stabilité thermique (par exemple, vieillissement suivi d'une mesure de la ductilité), aux essais de corrosion intergranulaire selon la norme ASTM G28 ou à la certification de qualité nucléaire (RCC-M) augmentent considérablement les coûts et les délais de mise en œuvre. Ne spécifiez que les essais requis par le code en vigueur ou les spécifications du client. Pour de nombreuses applications de traitement chimique, la certification standard ASTM B574 est suffisante.

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