Page 12 - Produits clés pour l’acier inoxydable

ASSEMBLAGE

Guide en matière de soudage

Figure 1
Lorsque la température se situe entre 800 et 1500 ºF
(427 et 815 ºC), les atomes de carbone migrent à travers
la matrice métallique et se combinent aux atomes de chrome CrC
pour former du carbure de chrome (Cr23C6). Les aciers
inoxydables commencent à perdre leur résistance à la corrosion
dès que la teneur en chrome libre dans la matrice chute à moins CrC
d’environ 10,5 %. Quand il se produit une précipitation de
carbure, une partie du chrome se transforme en carbures
(abaissant ainsi la teneur en chrome à moins de 10,5 %) Métal de base Zone thermiquement Métal d’apport
et la résistance du matériau à la corrosion diminue d’autant. affectée

Fer Chrome Carbone
Normalement, la perte de résistance se manifeste dans
la zone thermiquement affectée, comme le montre la Figure 2 : La sensibilisation réduit la teneur en chrome libre dans
la zone thermiquement affectée.
figure 2. Lorsqu’un assemblage soudé sensibilisé est mis
en service, la corrosion apparaît juste à côté de la zone
thermiquement affectée et se propage souvent à travers
le métal de base. Les assemblages en aciers inoxydables
sensibilisés sont parfois qualifiés de « poivrés », car le
précipité est de couleur sombre et fortement oxydé. 16 %
Chrome libre 10,5 % Métal de base Métal d’apport

ASSEMBLAGE Les trois méthodes les plus courantes dont on dispose pour éviter la sensibilisation sont :

Zone thermiquement affectée
Position

1. Le traitement thermique post-soudage
2. L’utilisation de matériaux à faible teneur en carbone
3. L’utilisation de matériaux et de métaux d’apport stabilisés

1. Le traitement thermique post-soudage
Appliquer un traitement thermique post-soudage consiste à chauffer tout l’assemblage soudé à environ
1900 ºF (1038 ºC) pour permettre aux carbures de retourner dans la solution de la matrice. On refroidit
ensuite l’ensemble très rapidement pour laisser très peu de temps à une autre réaction de précipitation
de se produire. Cette technique pose problème, car, à 1900 ºF (1038 ºC), les aciers inoxydables s’oxydent
rapidement et doivent donc être chauffés dans une atmosphère inerte pour empêcher la formation d’oxydes.
Un autre problème tient au fait qu’il est parfois très difficile de refroidir très vite un gros assemblage soudé
pour empêcher la précipitation de carbure. En raison de ces problèmes, cette technique n’est pas retenue
très souvent.
2. L’utilisation de matériaux à faible teneur en carbone
En réduisant le contenu en carbone dans le matériau, on obtient des aciers de qualité « L », comme les 304L
308ELC et 316L, par exemple. Si la quantité de carbone est restreinte, le problème de la sensibilisation s’en
trouve réduit. On peut produire des aciers inoxydables contenant peu de carbone au moyen du procédé
appelé décarburation à l’argon-oxygène (AOD), breveté par Praxair inc.
3. L’utilisation de matériaux et de métaux d’apport stabilisés
Les aciers inoxydables stabilisés contiennent du titane et du niobium (columbium). Ces éléments ont plus
d’affinité avec le carbone que le chrome. Ainsi, en cas de précipitation, le carbone se combine de préférence
avec eux, de sorte que le contenu de chrome dans la matrice ne diminue pas.

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