Processus de fabrication de tuyaux duplex - Pourquoi les tuyaux duplex sont chers

Après plus de dix ans de développement, le processus de fabrication des tuyaux en acier inoxydable duplex a progressivement mûri, il a fait passer le matériau des applications haut de gamme aux applications ordinaires. Compte tenu du coût relatif, de plus en plus de clients ont commencé à utiliser de l'acier duplex au lieu de l'acier inoxydable austénitique traditionnel, en particulier dans des domaines tels que le dessalement de l'eau de mer et l'ingénierie offshore. Cependant, comparé aux 304L, 316L et autres austénitiques tuyaux en acier inoxydable, le prix des tuyaux en acier duplex est encore beaucoup plus élevé, ce qui est principalement dû à sa technologie de traitement.

Formage à froid pour tuyau duplex

Les aciers inoxydables duplex ont une bonne formabilité dans divers processus. Nos tuyaux en acier duplex sont généralement façonnés à froid - laminés à froid ou étirés à froid. Bien sûr, pour les tuyaux en acier duplex de grand diamètre, nous pouvons également utiliser le formage à chaud. Pendant le travail à froid, une préoccupation majeure est que la haute résistance de l'acier inoxydable duplex et la puissance de l'équipement de formage. Pour une épaisseur de paroi conventionnelle, le diamètre extérieur de nos tuyaux sans soudure tuyau duplex 2205 peut être de 24 "(DN600), et le tuyau super duplex 2507 peut être de 16″(DN400) le diamètre extérieur.

Une estimation courante est que la force de formage pour les tuyaux en acier inoxydable duplex est environ le double de la même épaisseur de formage des tuyaux en acier inoxydable austénitique de la série 300. La comparaison de la force externe minimale requise pour la déformation plastique de plusieurs aciers inoxydables pendant le processus de pliage est illustrée à la Figure 01.

(spécimen : 50mm, épaisseur 2mm)

En plus de la grande force externe initiale requise pour le pliage, le tuyau en acier inoxydable duplex présente également un fort écrouissage pendant la déformation. Lors de la détermination de l'épaisseur maximale du matériau pouvant être formé sur l'équipement, l'augmentation rapide de la résistance lors de la déformation doit également être prise en compte. Même si la puissance de l'équipement est suffisamment élevée, il doit y avoir une marge pour le rebond plus élevé causé par la haute résistance de l'acier inoxydable duplex (voir Figure 02).

Il faut également prendre en compte la ductilité plus faible des aciers inoxydables duplex par rapport aux aciers inoxydables austénitiques. La plupart des spécifications techniques exigent un allongement minimum de 15%-30% pour les aciers inoxydables duplex et un allongement minimum de 40% pour les aciers inoxydables austénitiques. Bien que l'allongement réel puisse être plus important, la relation entre les valeurs les plus faibles est appropriée et peut être un guide utile pour les opérations de travail à froid.

Par rapport aux aciers inoxydables austénitiques, les aciers inoxydables duplex nécessitent un rayon de courbure plus grand, et en raison de leur plasticité inférieure, un recuit intermédiaire est nécessaire dans les formages sévères ou complexes. Lors de la fabrication de tuyaux duplex sans soudure, nous devons effectuer un traitement thermique correspondant pour chaque processus de formage à froid des tuyaux en acier duplex. Il augmente considérablement le coût de fabrication des tuyaux en acier duplex.

Traitement thermique du tuyau duplex

Après formage à froid, un recuit de mise en solution complet est nécessaire pour le tube, puis une trempe rapide pour restaurer pleinement les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion. Les tuyau duplex doit être chauffé au-dessus de la température minimale de recuit de la solution, puis maintenu pendant un temps suffisant pour dissoudre complètement la phase intermétallique. Une directive plus prudente est que le temps de maintien doit être comparable au temps total de la pièce restée dans la plage 650-980 ° C (1200-1800 ° F) après le recuit complet précédent. Le tuyau doit être trempé à l'eau à partir de la température de traitement de la solution. Le tableau 01 résume les températures minimales de recuit de solution pour les tuyaux en acier inoxydable duplex.