L’acier duplex est un alliage de fer contenant entre 22 % et 26 % de chrome, entre 4 % et 7 % de nickel et une quantité variable de molybdène, de cuivre, de tungstène et de cobalt. Il est caractérisé par une microstructure à deux phases, une austénitique (à grains fins) et une ferritique (à grains grossiers), d’où son nom duplex. Ce matériau est très apprécié pour sa résistance à la corrosion et sa grande robustesse, ce qui le rend utile dans de nombreuses applications industrielles.
Composition :
L’acier duplex est un alliage à base de fer contenant une proportion élevée de chrome (22 % – 26 %) et une quantité modérée de nickel (4 % – 7 %). Cette composition chimique garantit une excellente résistance à la corrosion, même dans des environnements acides ou chlorés. Le molybdène, le cuivre, le tungstène et le cobalt sont souvent ajoutés pour améliorer la résistance à la corrosion et la dureté globale de l’alliage.
Propriétés physiques :
L’acier duplex est caractérisé par une microstructure à deux phases, une austénitique (à grains fins) et une ferritique (à grains grossiers), d’où son nom duplex. Il est plus dense que l’acier inoxydable austénitique, ce qui signifie qu’il est plus lourd et moins malléable. Sa densité varie entre 7,8 et 7,9 g/cm³. Il est également magnétique en raison de sa structure à grains grossiers.
Propriétés mécaniques :
L’acier duplex offre une combinaison unique de résistance à la corrosion et de résistance mécanique, ce qui en fait un matériau très résistant. Il possède une limite d’élasticité de 450 à 550 MPa (mégapascals) et une résistance à la traction de 620 à 800 MPa. Sa dureté varie entre 220 et 290 Brinell, ce qui le rend plus dur que l’acier inoxydable austénitique.
Types :
Il existe quatre types d’acier duplex : le UNS S31803, le UNS S32205, le UNS S32750 et le UNS S32760. Chaque type possède une composition chimique, une microstructure et des propriétés mécaniques uniques qui le rendent adapté à des applications spécifiques. Les deux premiers types sont les plus courants, tandis que les deux derniers sont plus coûteux et sont utilisés pour des applications exigeantes.
Utilisations :
Les aciers duplex sont couramment utilisés dans l’industrie de la transformation des produits chimiques, de l’exploitation minière, de l’alimentaire et des boissons, de la production d’énergie, de l’onshore et de l’offshore, ainsi que dans la construction navale. Ils sont également utilisés dans les composants de machines, les échangeurs de chaleur, les parois de cuves, les réservoirs de stockage, les tuyaux et les robinets.
Résistance à la chaleur :
L’acier duplex est généralement moins résistant à la chaleur que l’acier inoxydable austénitique. Il est donc important de sélectionner le type d’acier duplex adapté aux conditions de service. Le UNS S31803 et le UNS S32205 peuvent être utilisés à des températures allant jusqu’à 250 °C, tandis que le UNS S32750 et le UNS S32760 peuvent résister à des températures allant jusqu’à 300 °C.
Dureté :
L’acier duplex est plus dur que l’acier inoxydable austénitique en raison de sa composition chimique unique. Sa dureté varie généralement entre 220 et 290 Brinell, ce qui le rend adapté à des applications exigeantes telles que les pompes, les vannes et les robinets.
Conclusion :
L’acier duplex est un matériau très résistant utilisé dans de nombreuses applications industrielles. Son excellente résistance à la corrosion, son excellente résistance mécanique et sa dureté font de l’acier duplex un choix idéal pour les environnements exigeants. Il est important de sélectionner le type d’acier duplex adapté aux conditions de service pour garantir une performance optimale.