Ferralium 255 / F61 – UNS S32550
Acier inoxydable super duplex 25Cr-6Ni-3,5Mo-2Cu-N
Super duplex au cuivre (1,5–2,5 %), développé par Langley Alloys (Royaume-Uni) ; le Cu améliore la résistance en acide sulfurique et à l'érosion-corrosion. Il contient ~50 % de ferrite (35–55 %) et un PREN ≈ 38–41 selon la chimie (version SD50 ≥ 40). Le S32520 (UR 52N+, F59) est un alliage proche, à plus d'N, accepté comme alternative en tôle. Essais usuels : ASTM A923 (A : métallographie ; B : Charpy ; C : FeCl3 à 40 °C), ASTM G48 méthode A à 50 °C/24 h (critère NORSOK M-630), Charpy à −46 °C (45 J moy./35 J ind.) et ferrite selon ASTM E562 (35–55 %).
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS | S32550 (S32520 = variante proche, F59) |
| W.Nr./EN | 1.4507 – X2CrNiMoCuN25-6-3 |
| DIN | X2CrNiMoCuN25-6-3 |
| Appellations commerciales | Ferralium 255, Ferralium 255-SD50 (Langley Alloys); UR 52N+ (S32520) |
| Autres | ASTM A182 F61 |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre | ASTM A479 / A276 – S32550 |
| Pièce forgée | ASTM A182 F61 (S32520 : F59) |
| Tôle forte | ASTM A240 – S32550 / S32520 |
| Tube | ASTM A790 / A789 |
| Offshore | NORSOK M-630 MDS D54/D57 ; API 6A |
| H2S | NACE MR0175 / ISO 15156-3 |
Tolérances et codes SH
- Barres forgées (rondes et carrées) : surépaisseur d'usinage de 2 mm (Ø 6–16 mm) à 24 mm (Ø 400–500 mm) sur le diamètre. Ex. : Ø 100–125 mm fini : +7 mm, tolérance +6 / −0 (longueur jusqu'à 3.500 mm).
- Disques forgés : surépaisseur de 4 à 9 mm sur le diamètre et de 3 à 11 mm sur la hauteur, tolérance en plus uniquement.
- Découpe et usinage : scie à ruban −0 / +5 à +15 mm en longueur ; jet d'eau +10 % de l'épaisseur sur le diamètre (min. 2 mm) ; pièces usinées −0 / +2 à +5 mm sur le diamètre. Voir les tableaux complets (INF 002 et INF 003, identiques pour tous les alliages).
| Forme | NCM (Brésil, 8 chiffres) | SH (international, 6 chiffres) | HTS (États-Unis, 10 chiffres)* | NC (Union européenne, 8 chiffres)* |
|---|---|---|---|---|
| Barre forgée | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Barre laminée à chaud | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Tôle (> 10 mm, largeur ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Tube sans soudure | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| Tube soudé | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| Bride et raccord | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Classe tarifaire : acier inoxydable (selon la composition chimique, conformément aux Notes du Chapitre 72 et à la Note 5 de la Section XV).
* : codes américains et européens à titre indicatif. NCM selon la législation en vigueur (Règles générales pour l'interprétation, Notes des Chapitres 72, 74 et 75 et Note 5 de la Section XV). Confirmez le code définitif auprès de votre transitaire en douane selon la taille et la finition de l'article. SH = 6 premiers chiffres de la NCM.
Composition chimique (%)
ASTM A182 F61 / A479 (UNS S32550)
| Élément | Plage (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,04 |
| Mn | ≤ 1,50 |
| P | ≤ 0,040 |
| S | ≤ 0,030 |
| Si | ≤ 1,00 |
| Cr | 24,0 – 27,0 |
| Ni | 4,5 – 6,5 |
| Mo | 2,9 – 3,9 |
| N | 0,10 – 0,25 |
| Cu | 1,50 – 2,50 |
| Fe | reste |
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Propriétés mécaniques
Mis en solution et trempé à l'eau (ASTM A182 F61)
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Limite d'élasticité (0,2 %) | ≥ 550 MPa (SD50 : ≥ 586 MPa) |
| Résistance à la traction | ≥ 750 MPa (SD50 : ≥ 790 MPa) |
| Allongement | ≥ 25 % |
| Réduction de section | ≥ 50 % |
| Dureté | 220 – 270 HB (SD50) ; NACE ≤ 28 HRC |
| Charpy (SD50, −46 °C) | ≥ 45 J en moyenne / 35 J individuel |
Propriétés physiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 7,81 g/cm³ |
| Module d'élasticité | 199 GPa |
| Conductivité thermique (20 °C) | 14,2 W/m·K |
| Dilatation thermique (20–100 °C) | 11,1 µm/m·K |
| Ferrite (mis en solution) | 35 – 55 % |
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Traitement thermique, soudage et usinage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Le producteur recommande jusqu'à 275 °C en continu ; au-delà, fragilisation à 475 °C et précipitation de phase sigma (700–1.000 °C). Bonne ténacité jusqu'à ~−46 °C. |
| Traitement thermique | Mise en solution à 1.050–1.125 °C selon l'ASTM A182 F61 (le producteur recommande 1.060–1.120 °C) avec trempe immédiate à l'eau. Forgeage entre 1.050 et 1.250 °C, suivi d'une mise en solution. |
| Soudage | Consommable assorti AWS A5.9 ER2553 / A5.4 E2553 (type Ferralium) ou ER2594/E2594. Apport thermique 0,5–1,5 kJ/mm, interpasse ≤ 100 °C, balayage N2 ; sans préchauffage ni PWHT. |
| Usinage | Comme pour les nuances super duplex : exige du carbure, une faible vitesse et de la lubrification ; livré pelé/poli pour faciliter la finition. |
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Métal d'apport pour le soudage
La composition du fil n'est généralement pas identique à celle du matériau : chaque page explique pourquoi.
Applications typiques
- Pompes, vannes et arbres pour eau de mer
- Têtes de puits et équipements sous-marins (API 6A)
- Hélices, arbres et gouvernails marins
- Procédés à l'acide sulfurique et phosphorique (voie humide)
- Laveurs de gaz et ventilateurs de contrôle de la pollution
- Lessiveurs et blanchiment de pâte à papier
- Assainissement et dessalement
Alternatives : Les F53 (2507) et F55 (Zeron 100) ont un PREN similaire et une plus grande disponibilité ; préférer le Ferralium en présence de H2SO4 ou d'érosion ; pour les acides réducteurs forts, les alliages de nickel.
Comparer les alliages selon le milieu corrosif, la concentration et la température →
Ferralium 255 / F61 : guide complet
Qu'est-ce que le Ferralium 255
Le Ferralium 255 appartient à la famille des aciers inoxydables spéciaux, dans le groupe super duplex : une structure mi-ferrite, mi-austénite, 25 % de chrome et un PREN typique de 38 à 41 (la version SD50 garantit un PREN ≥ 40). Ce fut le premier super duplex commercial et il se distingue des autres par l'addition de 1,5 à 2,5 % de cuivre. Ferralium est le nom commercial ; l'UNS est S32550 et, dans l'ASTM A182, la pièce forgée est le F61. Il n'a aucun rapport avec le F60, qui est le duplex 2205, même si le menu du site regroupe les deux.
Composition chimique et rôle des éléments
Le chrome (24 – 27 %), le molybdène (2,9 – 3,9 %) et l'azote (0,10 – 0,25 %) donnent la résistance à la corrosion par piqûres et caverneuse, avec un PREN de 35 à 44 ; le nickel ajuste l'équilibre des phases ; le cuivre, de 1,5 à 2,5 %, améliore la résistance en acide sulfurique et en crevasses et donne son identité à l'alliage. Le fer constitue le reste, entre 57 et 67 %.
Corrosion et limites d'emploi
Il résiste à la corrosion par piqûres et caverneuse en eau de mer, saumures et solutions chaudes de chlorures, avec une excellente résistance à la corrosion sous contrainte, à l'érosion-corrosion et à la cavitation, ce qui le fait préférer pour les roues et arbres de pompes à eau de mer. Le cuivre étend la résistance à l'acide sulfurique et aux milieux réducteurs doux, mais l'alliage n'est pas indiqué pour l'acide chlorhydrique ni les acides réducteurs chauds. L'emploi continu va jusqu'à environ 275 °C et le minimum est de −50 °C.
Le Ferralium dans la pâte et le papier
Lorsque les lois environnementales ont commencé à exiger des circuits d'eau fermés dans les papeteries, les chlorures et autres produits chimiques se sont concentrés dans le procédé. Les équipements en inox ordinaire ont commencé à se corroder. Les nuances super duplex comme le Ferralium sont arrivées à ces points grâce à l'association de résistance aux chlorures, à l'abrasion et à la cavitation avec une haute résistance mécanique.
Applications et nuances similaires
Arbres, roues et corps de pompes à eau de mer et à saumure, tiges et corps de vannes, boulonnerie et composants offshore, désulfuration des gaz, équipements de pâte et d'acide sulfurique, et pièces soumises à l'érosion et à la cavitation. Les nuances super duplex F53 et F55 sont les alternatives sans et avec tungstène ; le 254 SMO est l'option austénitique amagnétique.
Formes de fourniture et services Dustre
Barres rondes et blocs forgés en forgeage libre, coupés à la demande sur scie à ruban, avec usinage d'ébauche ou de finition, mise en solution dans nos propres fours, et essais de dureté, de traction et de résilience. Tout le matériau est livré avec certificat de contrôle 3,1 et traçabilité de coulée.
Questions fréquentes
Quelle est la composition chimique de Ferralium 255 / F61 ?
Selon ASTM A182 F61 / A479 (UNS S32550) : C ≤ 0,04; Mn ≤ 1,50; P ≤ 0,040; S ≤ 0,030; Si ≤ 1,00; Cr 24,0 – 27,0.
Quelles normes couvrent Ferralium 255 / F61 ?
Barre: ASTM A479 / A276 – S32550. Pièce forgée: ASTM A182 F61 (S32520 : F59). Tôle forte: ASTM A240 – S32550 / S32520. Tube: ASTM A790 / A789. Offshore: NORSOK M-630 MDS D54/D57 ; API 6A. H2S: NACE MR0175 / ISO 15156-3.
Jusqu'à quelle température Ferralium 255 / F61 peut-il être utilisé ?
Le producteur recommande jusqu'à 275 °C en continu ; au-delà, fragilisation à 475 °C et précipitation de phase sigma (700–1.000 °C). Bonne ténacité jusqu'à ~−46 °C.
Quels matériaux peuvent remplacer Ferralium 255 / F61 ?
Les F53 (2507) et F55 (Zeron 100) ont un PREN similaire et une plus grande disponibilité ; préférer le Ferralium en présence de H2SO4 ou d'érosion ; pour les acides réducteurs forts, les alliages de nickel.
Le Ferralium est-il plus résistant que le duplex 2205 ?
Oui. La limite d'élasticité minimale du Ferralium 255 est de 550 MPa, contre 450 MPa pour le 2205 (S31803) et 241 MPa pour l'Alloy 20, et le PREN est plus élevé (≈ 38 – 41 contre ≈ 35 typique pour le 2205).
Où acheter Ferralium 255 / F61 au Brésil ?
Dustre fournit Ferralium 255 / F61 en barres, tôles, tubes, blocs et pièces forgées ou usinées, selon disponibilité, avec certificat de qualité. Siège à Osasco, SP (Brésil), filiales à Joinville (SC) et Baixo Guandu (ES), avec livraison dans tout le Brésil. Pour un devis, écrivez à Helena, notre assistante sur WhatsApp au +55 11 98649-0075, ou à [email protected].