Tube de tuyau sans soudure en acier inoxydable TP321 / Tube de
tuyau en alliage 321 SS ASTM A312 SCH40S Coupe sur mesure en
longueur gratuite
Le tube de tuyau sans soudure en acier inoxydable TP321, également
connu sous le nom de tube en alliage 321 SS, est un produit en
acier inoxydable austénitique de qualité supérieure conçu pour les
environnements haute température et corrosifs. Son principal
avantage réside dans l'ajout de titane (Ti), qui stabilise le
matériau contre la corrosion intergranulaire, ce qui en fait un
choix fiable pour les industries nécessitant des performances long
terme dans des conditions extrêmes. Vous trouverez ci-dessous un
aperçu complet de ses paramètres, de ses performances, de son
processus de production, de ses normes, de ses avantages, de ses
grades équivalents et de ses applications.
1. Principaux paramètres techniques
Les tubes sans soudure en acier inoxydable TP321 respectent des
spécifications dimensionnelles et matérielles strictes, en
particulier pour la variante ASTM A312 SCH40S.
| Catégorie de paramètres | Détails (ASTM A312 SCH40S) |
|---|
| Composition du matériau | - Chrome (Cr) : 17,0–19,0 % - Nickel (Ni) : 9,0–12,0 % - Titane (Ti) : 5×C–0,70 % - Carbone (C) : ≤0,08 % - Manganèse (Mn) : ≤2,00 % - Silicium (Si) : ≤1,00 % - Phosphore (P) : ≤0,045 % - Soufre (S) : ≤0,030 % |
| Norme dimensionnelle | - Taille nominale du tuyau (NPS) : 1/8" 24" (plage courante pour
SCH40S) - Diamètre extérieur (OD) : 10,3 mm – 609,6 mm - Épaisseur de paroi (SCH40S) : Varie selon le NPS (par exemple,
1,73 mm pour 1/2" NPS, 3,91 mm pour 2" NPS) - Longueur : Coupe sur mesure disponible (longueurs standard : 6 m,
12 m ; coupes sur mesure gratuites sur demande) |
| Propriétés mécaniques | - Résistance la traction : ≥515 MPa - Limite d'élasticité (0,2 % de décalage) : ≥205 MPa - Allongement (en 50 mm) : ≥40 % - Dureté : ≤95 HRB (Rockwell B) ou ≤200 HB (Brinell) |
| Résistance la chaleur | - Température de service continue : Jusqu' 870 °C (1600 °F) - Température de service court terme : Jusqu' 980 °C (1800 °F) |
| Résistance la corrosion | - Résistant la corrosion intergranulaire (après soudure ou
traitement thermique) - Excellente résistance l'oxydation, l'acide nitrique et aux acides
organiques faibles |
2. Principales caractéristiques de performance
Le tube en acier inoxydable TP321 se distingue par ses performances
équilibrées dans les environnements difficiles, grce sa composition
stabilisée au titane :
- Stabilité haute température : Le titane forme des carbures (TiC)
qui empêchent le carbone de réagir avec le chrome (une cause
fréquente de « sensibilisation » dans l'acier inoxydable). Cela
garantit que le tube conserve sa résistance et sa résistance la
corrosion même lorsqu'il est exposé des températures élevées
prolongées (par exemple, dans les fours ou les systèmes
d'échappement).
- Résistance supérieure la corrosion : Contrairement au TP304 (un
acier austénitique non stabilisé), le TP321 résiste la corrosion
intergranulaire, ce qui est essentiel pour les applications
impliquant le soudage, le traitement thermique ou l'exposition des
milieux corrosifs (par exemple, l'acide nitrique, les gaz
industriels).
- Durabilité mécanique : Il offre une excellente ductilité et
ténacité la fois température ambiante et haute température, ce qui
le rend adapté aux composants structurels qui nécessitent une
flexibilité de forme et une résistance aux contraintes thermiques.
- Résistance l'oxydation : La couche d'oxyde riche en chrome sur sa
surface offre une forte protection contre l'oxydation et la
calamine dans les environnements air ou gaz de combustion haute
température.
3. Processus de production
Les tubes sans soudure en acier inoxydable TP321 sont fabriqués
grce un processus contrôlé avec précision pour garantir
l'exactitude dimensionnelle et l'intégrité du matériau :
- Sélection des matières premières : Des billettes en acier
inoxydable TP321 de haute pureté (avec une conformité stricte la
composition chimique) sont sélectionnées comme matériau de base.
- Perçage chaud : Les billettes sont chauffées 1200–1250 °C et
poussées travers un laminoir de perçage pour créer un « tube
métallique » creux (connu sous le nom de « tube mère »).
- Laminage chaud/extrusion : Le tube mère est ensuite traité par
laminage chaud ou extrusion pour réduire son diamètre extérieur et
son épaisseur de paroi la taille cible, tout en maintenant une
intégrité sans soudure.
- Traitement thermique :
- Recuit de mise en solution : Chauffé 1010–1150 °C et refroidi
rapidement (trempé) pour dissoudre les carbures, restaurer la
structure austénitique et améliorer la résistance la corrosion.
- Recuit de stabilisation : Facultatif (pour les applications
critiques) – chauffé 850–900 °C pour favoriser la formation de
carbure de titane, réduisant encore le risque de corrosion
intergranulaire.
- Finition froid (facultatif) : Pour les applications nécessitant une
tolérance dimensionnelle étroite, le tube est soumis un étirage
froid ou un laminage froid pour affiner l'état de surface (Ra ≤0,8
μm) et la précision de la taille.
- Coupe et inspection : Le tube est coupé des longueurs standard (6
m/12 m) ou des longueurs personnalisées (gratuitement par
commande). Il subit ensuite des tests rigoureux :
- Contrôle non destructif (CND) : Contrôle par ultrasons (pour les
défauts internes) et contrôle par courants de Foucault (pour les
défauts de surface).
- Analyse de la composition chimique (par spectrométrie).
- Essais des propriétés mécaniques (traction, dureté, allongement).
- Inspection dimensionnelle (OD, épaisseur de paroi, rectitude).
4. Normes de conformité
Les tubes sans soudure TP321 sont fabriqués conformément aux normes
internationales et spécifiques l'industrie pour garantir la qualité
et la compatibilité :
- Norme principale : ASTM A312 (Spécification standard pour les tubes
en acier inoxydable austénitique sans soudure, soudés et fortement
écrouis) – la norme la plus largement reconnue pour les tubes TP321
en Amérique du Nord et sur les marchés mondiaux.
- Norme dimensionnelle : ASME B36.10M (Norme pour les tubes en acier
forgé et en fer forgé) – définit les calendriers d'épaisseur de
paroi (par exemple, SCH40S, SCH80S) et les tailles nominales.
- Autres normes pertinentes :
- EN 10216-5 (Norme européenne pour les tubes sans soudure en acier
inoxydable pour applications sous pression).
- JIS G3459 (Norme japonaise pour les tubes en acier inoxydable).
- GB/T 14976 (Norme chinoise pour les tubes sans soudure en acier
inoxydable pour le transport de fluides).
5. Avantages concurrentiels
Par rapport aux autres tubes en acier inoxydable austénitique (par
exemple, TP304, TP316), le TP321 offre des avantages uniques :
- Résistance la corrosion intergranulaire : La stabilisation au
titane élimine la « sensibilisation » (appauvrissement en carbure
de chrome aux joints de grains), un avantage majeur par rapport au
TP304 dans les applications soudées ou traitées thermiquement.
- Performances supérieures haute température : Surpasse le TP304 et
le TP316 en service continu haute température (au-dessus de 600
°C), car il conserve mieux sa résistance et résiste mieux la
calamine.
- Alternative rentable aux alliages haute teneur en nickel : Bien que
le TP321 ait une teneur en nickel plus élevée que le TP304, il est
plus abordable que les alliages riches en nickel (par exemple,
l'alliage 310, l'alliage 800) pour les applications haute
température.
- Flexibilité de personnalisation : La coupe de longueur libre (selon
les exigences du client) réduit le temps de traitement sur site et
le gaspillage de matériaux, ce qui réduit les coûts globaux du
projet.
- Large compatibilité : Conforme aux normes mondiales (ASTM, EN,
JIS), ce qui le rend adapté aux projets internationaux et aux
chaînes d'approvisionnement transfrontalières.
6. Grades équivalents
Le TP321 a établi des grades équivalents dans les principales
normes régionales, garantissant la cohérence des performances et
l'interchangeabilité :
| Région | Norme | Grade équivalent |
|---|
| Amérique du Nord | ASTM/ASME | TP321 |
| Europe | EN | X6CrNiTi18-10 |
| Japon | JIS | SUS321 |
| Chine | GB/T | 06Cr18Ni11Ti |
| International | ISO | 1.4541 |
7. Applications typiques
Les tubes sans soudure en acier inoxydable TP321 sont largement
utilisés dans les industries qui exigent une résistance aux hautes
températures, une résistance la corrosion et une fiabilité
structurelle :
- Industrie pétrochimique et chimique :
- Tubes pour la production d'acide nitrique, la récupération d'acide
sulfurique et les réacteurs chimiques.
- Systèmes de tuyauterie soudés pour le transport de fluides
corrosifs (évite la corrosion intergranulaire après le soudage).
- Aérospatiale et aviation :
- Systèmes d'échappement pour les moteurs d'avions (résiste aux
températures élevées continues jusqu' 870 °C).
- Conduites hydrauliques et tuyaux d'alimentation en carburant dans
les avions.
- Production d'énergie :
- Tubes de chaudière, tubes de surchauffeur et tuyaux vapeur dans les
centrales thermiques (résiste l'oxydation et la calamine).
- Tubes pour les circuits secondaires des centrales nucléaires (la
faible teneur en carbone réduit la fragilisation induite par les
radiations).
- Industrie automobile :
- Collecteurs d'échappement et tuyaux de convertisseur catalytique
pour les véhicules hautes performances (gère les températures des
gaz d'échappement).
- Industrie alimentaire et pharmaceutique :
- Tubes pour la transformation des aliments (par exemple, produits
laitiers, boissons) et la production pharmaceutique (résistant la
corrosion, facile nettoyer).
- Autres applications :
- Tubes d'échangeur de chaleur, composants de four et fours
industriels.