Inconel 625 / Alliage 625 : normes, composition et propriétés
Alliage de nickel 625 · UNS N06625, 2.4856, CW6MC, ERNiCrMo-3
L'alliage 625 est un alliage Ni-Cr-Mo-Nb durci par solution solide, utilisé lorsqu'on exige la résistance à la corrosion par piqûres, caverneuse et sous contrainte, associée à une bonne résistance mécanique de -196 °C à environ 1.000 °C. La même composition reçoit des noms différents selon la forme : B443 (tôle forte), B446 (barre), B444/B704/B705 (tubes), B564 (pièces forgées), B366 WPNCMC (raccords), CW6MC en pièce moulée (A494) et ERNiCrMo-3 / ENiCrMo-3 comme produit d'apport de soudage et de rechargement.
Une composition, plusieurs normes
La désignation change selon la forme du produit. Lors de la spécification, citez la norme, la nuance et la classe.
| Forme | ASTM/ASME | Nuance/classe | EN | ABNT/autres |
|---|---|---|---|---|
| Pièce forgée (brides, blocs, anneaux) | ASTM B564 / ASME SB-564 | N06625 recuit | 2.4856 (VdTÜV 499; DIN 17754*) | AMS 5666 ; ISO 9725* ; NACE MR0175/ISO 15156-3 ; API 6A (pièces forgées avec rechargement CRA) |
| Barre et fil machine | ASTM B446 / ASME SB-446 | N06625 Grade 1 ou Grade 2 | 2.4856 (DIN 17752*; VdTÜV 499) | AMS 5666 ; JIS G4901 NCF625* ; BS 3076 NA21* ; GB GH3625 / NS3306 |
| Tôle forte, tôle et feuillard | ASTM B443 / ASME SB-443 | N06625 Grade 1 ou Grade 2 | EN 10095 2.4856; DIN 17750*; VdTÜV 499 | AMS 5599 (recuit) ; AMS 5869 (hypertrempé)* ; JIS G4902 NCF625* ; BS 3072 NA21* |
| Tube sans soudure | ASTM B444 / ASME SB-444 | N06625 Grade 1 ou Grade 2 | 2.4856 (DIN 17751*) | AMS 5581 ; JIS G4903 NCF625TP ; BS 3074 NA21* |
| Tube soudé | ASTM B704 (tube) / B705 (tuyau) ; ASME SB-704 / SB-705 | N06625 Grade 1 ou Grade 2 | 2.4856 | AMS 5581 (sans soudure et soudé) ; exigences générales B751 / B775 |
| Raccords à souder | ASTM B366 / ASME SB-366 | WPNCMC (N06625) | — | Dimensions ASME B16.9 / B16.11 ; brides ASME B16.5 groupe 3,8 via B564* |
| Pièce moulée | ASTM A494 / ASME SA-494 | CW6MC (N26625) | 2.4856 moulé : G-NiCr22Mo9Nb* | Vannes et pompes ; NACE MR0175 à l'état hypertrempé |
| Fil et électrode (soudage et rechargement) | AWS A5.14 / ASME SFA-5.14 ; AWS A5.11 / SFA-5.11 | ERNiCrMo-3 (N06625); ENiCrMo-3 (W86112) | ISO 18274 S Ni 6625; ISO 14172 E Ni 6625 | AMS 5837 (fil)* ; feuillard EQNiCrMo-3 pour placage sous laitier électroconducteur |
| Tube plaqué / revêtu | API 5LD | CRA 625 sur acier au carbone | — | Rechargement par soudage (Fe ≤ 5 % ou ≤ 10 % en surface, selon la spécification) |
Si la commande n'indique pas la nuance, les normes B443, B444 et B446 fournissent le Grade 1 (recuit) ; pour un service en fluage au-dessus de 593 °C, spécifier le Grade 2. Le 625 standard n'est pas couvert par l'API 6ACRA, qui traite des alliages à durcissement structural (718, 725, 925, 716/625 Plus, 945).
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 | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| Barre laminée à chaud | 7505.12.10 | 7505.12 | 7505.12.3000 | 7505 12 00 |
| Tôle (> 10 mm, largeur ≥ 600 mm) | 7506.20.00 | 7506.20 | 7506.20.3000 | 7506 20 00 |
| Tube sans soudure | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| Tube soudé | 7507.12.00 | 7507.12 | 7507.12.0000 | 7507 12 00 |
| Bride et raccord | 7507.20.00 | 7507.20 | 7507.20.0000 | 7507 20 00 |
Classe tarifaire : alliage de nickel (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 par norme (%)
Les plages de chaque norme côte à côte, pour voir où elles diffèrent.
| Norme | C max. | Mn max. | Si max. | P max. | S max. | Cr | Mo | Nb+Ta | Fe max. | Ti / Al max. | Ni | Autres |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ASTM B443/B444/B446/B564/B704/B705 N06625 | 0,10 | 0,50 | 0,50 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | 58,0 min. | Co 1,0 max. (si dosé) |
| AMS 5599 / 5666 | 0,10 | 0,50 | 0,50 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | 58,0 min. | Co 1,0 ; limites supplémentaires (Ta, B) selon l'AMS* |
| VdTÜV 499 (2.4856) | 0,03 (EN 10095: 0,10) | 0,5 | 0,4 | 0,01 | 0,01 | 21–23 | 8–10 | 3,2–3,8 | 5 | 0,4 / 0,4 | 58–71 | Co 1 |
| 625LCF, UNS N06626 (AMS 5879) | 0,03 | 0,50 | 0,15 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | reste | N 0,02; Co 1,0 |
| ASTM A494 CW6MC (N26625) | 0,06 | 1,00 | 1,00 | 0,015 | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,50 (Nb) | 5,0 | — | reste | — |
| AWS A5.14 ERNiCrMo-3 | 0,10 | 0,50 | 0,50 | 0,02* | 0,015 | 20,0–23,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | 5,0 | 0,40 / 0,40 | 58,0 min. | Cu 0,50* ; autres 0,50* |
| ASTM B805 N07725 (725) | 0,03 | 0,35 | 0,20 | 0,015 | 0,010 | 19,0–22,5 | 7,0–9,5 | 2,75–4,00 | reste | Ti 1,00–1,70 / Al 0,35 | 55,0–59,0 | — |
Calculer le PREN de Inconel 625 / Alliage 625 dans le calculateur de PREN →
Propriétés mécaniques par norme
Valeurs minimales à température ambiante, dans l'état de livraison indiqué.
| Norme et état | Rp0,2 min | Rm min. | Allong. | Striction | Dureté |
|---|---|---|---|---|---|
| PIÈCES FORGÉES | |||||
| ASTM B564 N06625 recuit, jusqu'à 102 mm | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B564 N06625 recuit, > 102 à 254 mm | 345 MPa (50 ksi)* | 758 MPa (110 ksi)* | 25 %* | — | — |
| AMS 5666 recuit (barre, pièce forgée, anneau) | 414 MPa (60 ksi)* | 827 MPa (120 ksi)* | 30 %* | — | ATI cite 483 / 897 MPa et 40 % pour la barre ; confirmer dans l'AMS* |
| LAMINÉS | |||||
| ASTM B443 Grade 1 (recuit) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B443 Grade 2 (hypertrempé) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B446 Grade 1, jusqu'à 102 mm | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B446 Grade 1, > 102 à 254 mm | 345 MPa (50 ksi) | 758 MPa (110 ksi) | 25 % | — | — |
| ASTM B446 Grade 2 (hypertrempé) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| AMS 5599 recuit (tôle/feuillard) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| VdTÜV 499 Grade 1, tôle forte ≤ 50 mm | 380 MPa | 760 MPa | 35 % | — | — |
| TUBES, RACCORDS ET PIÈCES MOULÉES | |||||
| ASTM B444 Grade 1 (recuit) | 414 MPa (60 ksi) | 827 MPa (120 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B444 Grade 2 (hypertrempé) | 276 MPa (40 ksi) | 690 MPa (100 ksi) | 30 % | — | — |
| ASTM B704 / B705 Grade 1 et Grade 2 | mêmes valeurs que B444* | mêmes valeurs que B444* | 30 %* | — | — |
| ASTM B366 WPNCMC | selon le produit de départ (B564/B444/B443) | selon le produit de départ | — | — | — |
| ASTM A494 CW6MC | 275 MPa (40 ksi) | 485 MPa (70 ksi) | 25 % | — | — |
Calculer le poids de la barre, de la tôle ou du tube en Inconel 625 / Alliage 625 →
Grade 1 et Grade 2 de l'alliage 625
Le Grade 1 est recuit à ≥ 871 °C : grain fin, Rp0,2 (414 MPa) et Rm (827 MPa) plus élevés, recommandé pour un service jusqu'à 593 °C, y compris corrosif et cryogénique. Le Grade 2 est hypertrempé à ≥ 1.093 °C : grain plus gros, Rp0,2 276 MPa et Rm 690 MPa, mais meilleure résistance au fluage et à la rupture au-delà de 593 °C. La composition est la même ; ce qui change est le traitement thermique et, par conséquent, les contraintes admissibles dans l'ASME. Le Grade 2 peut recevoir un recuit de stabilisation à ≥ 982 °C pour réduire la sensibilisation. Sans indication dans la commande, les normes ASTM fournissent le Grade 1.
Traitements thermiques exigés par les normes
| Norme | État de livraison | Température |
|---|---|---|
| ASTM B443 / B444 / B446 Grade 1 | Recuit | ≥ 871 °C (1600 °F) |
| ASTM B443 / B444 / B446 Grade 2 | Hypertrempé, avec ou sans stabilisation | ≥ 1.093 °C (2000 °F) ; stabilisation ≥ 982 °C (1800 °F) |
| VDM / VdTÜV 499 (2.4856) | Recuit (Grade 1) / hypertrempé (Grade 2) | 950–1.050 °C (980 °C préféré) / 1.080–1.160 °C (1.120 °C préféré), refroidissement rapide à l'eau |
| AMS 5869 | Hypertrempé | 1.175–1.230 °C (2150–2250 °F)* |
| ASTM A494 CW6MC | Hypertrempé et refroidi à l'eau | ≈ 1.175 °C (2150 °F) min.* |
| ASTM B805 N07725 | Hypertrempé + vieilli | > 1.040 °C ; 730 °C/8 h, refroidissement au four jusqu'à 620 °C/8 h, air |
Planifier un forgeage libre en Inconel 625 / Alliage 625 : réduction, élancement et quantité de matière à fournir →Simuler le plan de découpe du lingot ou de la barre →
Variantes de la famille
| Variante | Normes | Différence | Rp0,2 / Rm |
|---|---|---|---|
| 625LCF (UNS N06626) | AMS 5879; AMS 5599 | C ≤ 0,03, Si ≤ 0,15, N ≤ 0,02 ; élaboré sous vide et à grain fin pour la fatigue oligocyclique (soufflets, compensateurs de dilatation) | 414 / 827 MPa ; allong. 40 % (AMS 5879) |
| 625 Plus (UNS N07716) | ASTM B805*; API 6ACRA; NACE MR0175 | 625 avec Ti et Nb ajustés pour le durcissement structural | ≈ 827 MPa min. à l'état vieilli* |
| 725 (UNS N07725) | ASTM B805, B872, B983, B1007 ; API 6ACRA ; NACE MR0175 | Composition du 625 avec Ti 1,0–1,7 % ; durcissable par vieillissement, même résistance à la corrosion | 827 / 1.034 MPa (barre ≤ 76 mm, vieillie) ; dureté < 43 HRC |
| 925 (UNS N09925) | ASTM B805, B637; API 6ACRA; NACE MR0175 | Fe-Ni-Cr-Mo-Cu-Ti (Ni 42–46 %, Mo 2,5–3,5 %) ; coût plus faible et résistance à la piqûre inférieure à celle du 625/725 | 758 / 965 MPa (110 / 140 ksi) ; 26–38 HRC |
| CW6MC (N26625) | ASTM A494 / SA-494 | Version moulée : Si et Mn jusqu'à 1,0 %, Nb jusqu'à 4,50 % | 275 / 485 MPa |
| Rechargement ERNiCrMo-3 (Fe 5 / Fe 10) | AWS A5.14; API 6A; API 5LD | Rechargement par soudage sur acier au carbone ou faiblement allié ; la dilution limite le Fe en surface (≤ 5 % ou ≤ 10 %) | Dépend du substrat |
Corrosion, PREN et température
- PREN ≈ 51: Cr + 3,3 Mo ; en FeCl3 à 10 %, CPT ≈ 75 °C et CCT ≈ 55 °C (VDM). Résistant à la corrosion par piqûres et caverneuse en eau de mer, y compris chauffée.
- Chlorures et corrosion sous contrainte: Ni ≥ 58 % rend l'alliage pratiquement insensible à la corrosion sous contrainte par les chlorures, contrairement aux aciers inoxydables austénitiques.
- Température: Grade 1 jusqu'à 593 °C (B443/B444) ; le TÜV approuve le Grade 1 de -196 à 450 °C. Le Grade 2 est utilisé au-dessus de ~600 °C et jusqu'à ~1.000 °C en oxydation. Limites de contrainte admissible : ASME II-D, tableau 1B : Section VIII Div. 1, Grade 1 (recuit) jusqu'à 649 °C et Grade 2 (hypertrempé) jusqu'à 871 °C ; Section I, Grade 1 jusqu'à 593 °C.
- Fragilisation: une exposition prolongée entre ~600 et 800 °C précipite des phases (gamma double prime, delta) et réduit la ductilité et la ténacité à température ambiante ; à considérer en service prolongé dans cette plage*.
- NACE MR0175/ISO 15156-3: le 625 recuit ou hypertrempé figure dans le tableau des alliages de nickel en solution solide (A.13), sans exigence de dureté à l'état recuit ; des restrictions s'appliquent au matériau écroui. MR0103 : dureté ≤ 35 HRC.
- Sensibilisation: avec C jusqu'à 0,10 %, les cycles thermiques peuvent précipiter des carbures ; le Grade 2 avec stabilisation à ≥ 982 °C ou à bas C (VdTÜV 499 : C ≤ 0,03 %) réduit le risque.
Comparer les alliages selon le milieu corrosif, la concentration et la température →
Rechargement et placage avec ERNiCrMo-3
- Usage: l'alliage 625 est le rechargement CRA le plus courant sur vannes, têtes de puits (API 6A), brides et tubes plaqués (API 5LD) sur acier au carbone ou faiblement allié (p. ex. 4130, F22, A694).
- Dilution: la spécification définit le Fe maximal en surface finie, généralement Fe ≤ 5 % (« Fe5 ») ou ≤ 10 % (« Fe10 »), ce qui détermine le nombre de couches et l'épaisseur minimale.
- Procédés: TIG fil chaud, MIG/MAG pulsé, arc submergé ou feuillard sous laitier électroconducteur (EQNiCrMo-3) ; faible énergie de soudage pour maîtriser la dilution.
- TTAS du substrat: lorsque l'acier de base exige un détensionnement, le 625 déposé tolère en général le cycle, mais la qualification doit vérifier la dureté et la corrosion après TTAS*.
- Essais usuels: composition en surface (Fe), ressuage, contrôle ultrasonore de l'adhérence, dureté et, lorsque spécifié, ASTM G48.
Soudage
| Élément | Pratique usuelle |
|---|---|
| Fil (TIG/MIG/SAW) | AWS A5.14 ERNiCrMo-3 (ISO 18274 S Ni 6625) |
| Électrode enrobée | AWS A5.11 ENiCrMo-3 (ISO 14172 E Ni 6625) |
| Feuillard de placage | AWS A5.14 EQNiCrMo-3 (ISO 18274 B Ni 6625) |
| Groupe ASME IX | P-No. 43; F-No. 43 |
| Préchauffage | Inutile (seulement éliminer l'humidité) |
| Interpasse | ≤ 150 °C |
| Énergie de soudage | Faible, cordons filés ; TIG/MIG ≤ 8 kJ/cm, électrode ≤ 7 kJ/cm (VDM) |
| TTAS | Non exigé pour le 625 ; protection envers à l'argon pur |
| Assemblage dissimilaire (625 sur acier au carbone/inox) | L'ERNiCrMo-3 est le choix habituel |
Métal d'apport pour le soudage
La composition du fil n'est généralement pas identique à celle du matériau : chaque page explique pourquoi.
Équivalences internationales
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS | N06625 (corroyé/forgé) ; N26625 (moulé) ; N06626 (625LCF) |
| EN / W.Nr. | 2.4856 NiCr22Mo9Nb (EN 10095) |
| ISO | NiCr22Mo9Nb / NW6625 |
| AFNOR | NC22DNb |
| BS | NA21 (BS 3072 to 3076)* |
| JIS | NCF625 (G4901/G4902)*; NCF625TP (G4903) |
| GB | NS3306 (GB/T 15007, résistant à la corrosion) ; GH3625 (haute température) |
| Noms commerciaux | Inconel 625, Alloy 625, VDM Alloy 625, Nicrofer 6020 hMo, Haynes 625 |
| ABNT / SAE / AISI | Pas de désignation propre ; utiliser UNS/ASTM |
Les équivalences indiquent une composition semblable, pas une interchangeabilité automatique : les limites de C, Si, P et S et les propriétés mécaniques varient entre ASTM, EN/VdTÜV, AMS et JIS. Une source (Austral Wright) cite le W.Nr. 2.3856, probablement une coquille pour 2.4856.
Applications typiques
| Forme ou secteur | Où il est utilisé |
|---|---|
| Pétrole et gaz | Rechargement de vannes et de têtes de puits (API 6A), tubes plaqués, lignes de contrôle, brides et raccords en service en milieu acide |
| Marine et offshore | Circuits d'eau de mer, soufflets, tuyauterie d'eau incendie, câbles et fixations |
| Chimie et pétrochimie | Échangeurs de chaleur, colonnes, équipements en présence d'acides et de chlorures |
| Aéronautique et spatial | Conduits d'échappement, soufflets et compensateurs de dilatation (625LCF), composants de turbine (AMS 5599/5666) |
| Énergie | Laveurs de fumées (FGD), chaudières, rechargement de parois de chaudières à déchets |
| Nucléaire et cryogénie | Composants de réacteurs et service à -196 °C (Grade 1) |
| Pièces moulées | Pompes, roues et corps de vannes en CW6MC |
| Feuillard et bande | Frettage et cerclage de tuyauteries et de lignes en pétrole et gaz et offshore (feuillard selon l'ASTM B443) ; feuillard EQNiCrMo-3 pour placage sous laitier électroconducteur |
Questions fréquentes
L'Inconel 625 et l'UNS N06625 sont-ils la même chose ?
Oui. Inconel est une marque de Special Metals ; la composition générique est l'UNS N06625 (W.Nr. 2.4856), produite par plusieurs fabricants et spécifiée par forme dans les B443, B444, B446, B564, etc.
Quand commander du Grade 1 ou du Grade 2 ?
Grade 1 (recuit) pour un service jusqu'à 593 °C et lorsqu'on veut un Rp0,2 plus élevé. Grade 2 (hypertrempé) pour un service en fluage au-dessus de 593 °C. Si la commande ne précise rien, les normes ASTM fournissent le Grade 1.
Le 625 satisfait-il à la NACE MR0175 ?
Oui, à l'état recuit ou hypertrempé, il figure dans l'ISO 15156-3 comme alliage de nickel en solution solide, sans exigence de dureté à l'état recuit. Vérifier les limites d'environnement du tableau applicable.
Quelle est la différence entre le 625 et le 725 ?
Le 725 a la composition du 625 avec 1,0–1,7 % de Ti et est durcissable par vieillissement : Rp0,2 de 827 MPa contre 414 MPa pour le 625 recuit, avec une résistance à la corrosion semblable. Il est couvert par l'API 6ACRA ; le 625 standard ne l'est pas.
Existe-t-il du feuillard en Inconel 625 ? À quoi sert-il ?
Oui. Le feuillard 625 est laminé selon l'ASTM B443 (tôle forte, tôle et feuillard). En pétrole et gaz, il sert au frettage et au cerclage de tuyauteries et de lignes exposées à l'eau de mer et aux produits chimiques : il se met en forme à différents diamètres, s'applique dans des endroits difficiles d'accès et dure plus longtemps que l'acier au carbone ou l'inox courant. Il existe aussi le feuillard EQNiCrMo-3, produit d'apport pour le placage sous laitier électroconducteur.
