L’Institut de Soudure lance une étude associative sur les aciers duplex à teneur réduite en nickel ou «lean duplex ». Nous vous proposons de vous joindre à cette étude en tant que partenaire.

Le cours du nickel est en croissance forte et durable. Il est donc prévisible que le coût des aciers inoxydables austénitiques ne va faire que croître lui aussi. On connaît depuis longtemps la possibilité de diminuer le coût des aciers en remplaçant le nickel par le manganèse et l’azote, à l’origine de toute une famille d’aciers austénitiques à bas coût (série AISI 200). Cependant ces aciers sont moins performants du point de vue de la corrosion sous tension ou par piqûres, en particulier dans les milieux à teneur élevée en ions chlorures. Une alternative est d’envisager l’emploi d’aciers duplex à bas nickel, plus résistants à ce type de corrosion et d’un coût plus faible. Ces aciers offrent une alternative d’autant plus intéressante que grâce à leurs propriétés mécaniques, doubles de celles d’un 304L ou un 316L, leur emploi permet de réaliser une économie substantielle sur le cout « matière » par réduction des épaisseurs. Le soudage de ces aciers exige cependant des procédures bien maitrisées. En particulier, comme pour les duplex Cr-Ni classiques, la résistance à la corrosion est dépendante du rapport ferrite/austénite dans le métal fondu et les ZAT. Il est donc nécessaire de bien connaître et comprendre l’influence des paramètres de soudage sur les propriétés mécaniques et de résistance à la corrosion des soudures.

L’étude proposée par l’Institut de Soudure a pour objectifs de définir des modes opératoires optimisés pour le soudage d’aciers lean duplex (LDX 21-01 et UR 22-02), de caractériser les propriétés mécaniques et de résistance à la corrosion et de définir des critères de qualité des soudures.

Différents cas d’étude peuvent être envisagés correspondant chacun à une nuance d’acier, une épaisseur, un métal d’apport  ou sans apport dans le cas du soudage TIG ou laser sur faible épaisseur, une configuration d’assemblage. Les procédés de soudage envisagés sont TIG, MIG/MAG, électrode enrobée, arc submergé et autres (par exemple laser).

Le programme de l’étude comporte trois phases pour chaque cas : essais de soudage et optimisation des paramètres ; caractérisation mécanique complète ;  résistance à la corrosion (corrosion intergranulaire, par piqûres, sous contrainte).

Le projet permettra aux participants de bénéficier d’avantages déterminants par rapport à leurs concurrents : diminution des coûts des fabrications par l’emploi d’aciers moins couteux et plus résistants (économie de matière et en soudage) ; maîtrise du soudage de ces aciers par divers procédés ; connaissance des possibilités et  des limites de divers procédés de soudage ; connaissance des propriétés mécaniques et de résistance aux divers types de corrosion ; disponibilité de critères pour l’évaluation de la qualité d’exécution des soudures.

Eléments remis à l'issue de l'étude : rapport complet des résultats d’essais et synthèse des résultats ; descriptifs de modes opératoires optimisés pour différentes épaisseurs et différents procédés de soudage ; base de données matériaux (propriétés mécaniques, résistance à la corrosion) ; critères de réception fiables.

Cette étude est proposée aux ingénieries et constructeurs mettant en œuvre des aciers inoxydables : chimie, pétrochimie, traitement de l’eau, dessalement de l’eau de mer, aéronautique, automobile, ferroviaire, agro-alimentaire, ménager, construction navale, tuyauterie et aux élaborateurs de ces aciers qui bénéficieront ainsi d’un ensemble complet de résultats nécessaires à la mise en œuvre correcte de leurs produits.

La durée du projet sera de 24 mois avec résultats pratiques disponibles en cours d’étude. Le budget total ne sera connu qu’après avoir défini un programme détaillé et notamment les procédés de soudage et de réparation qui seront retenus ainsi que le nombre de nuances d’acier, les épaisseurs des produits  et les configurations d’assemblages.  Une première approximation (14 configurations) situe le budget nécessaire vers 160.000 €, à répartir sur les partenaires du projet.

Le projet a été présenté à un groupe de partenaires potentiels le 29 avril, parmi lesquels des entreprises du secteur pétrolier (Total CERT), de la pétrochimie (Total Petrochemical), du traitement des eaux (Véolia Eau, Véolia Environnement), des ingénieries (Technip , Sidem, Entropie), des constructeurs de l’agro alimentaire (Roquette Frères, Bucher Vaslin), de l’exploration pétrolière (Serimax, Flexi France, Entrepose Contracting), deux aciéristes ArcelorMittal et Outokumpu. Les personnes intéressées par le projet peuvent rejoindre ce premier groupe