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Hastelloy C-276

Un alliage nickel-molybdène-chrome-tungstène offrant une résistance exceptionnelle à la corrosion dans des environnements fortement oxydants et réducteurs. Idéal pour les composants usinés CNC dans les secteurs chimique, marin et du contrôle de la pollution.

Introduction au Hastelloy C-276

Le Hastelloy C-276 est un alliage nickel-molybdène-chrome résistant à la corrosion, conçu pour fonctionner dans les environnements chimiques les plus agressifs. Il offre une excellente résistance aux oxydants puissants, aux agents réducteurs et aux acides organiques et inorganiques — en particulier l’acide chlorhydrique, l’acide sulfurique et le chlore humide. Sa faible teneur en carbone réduit également le risque de précipitation aux joints de grains lors du soudage, ce qui préserve la résistance à la corrosion des structures soudées.

Le Hastelloy C-276 est largement utilisé pour des composants usinés CNC opérant dans des conditions sévères, notamment les laveurs de gaz de fumées (scrubbers), les échangeurs thermiques et les systèmes de contrôle de la pollution. Sa stabilité thermique, sa résistance à la corrosion et sa résistance mécanique en font un matériau de premier choix pour les industries des procédés chimiques et du maritime.

Propriétés chimiques, physiques et mécaniques du Hastelloy C-276

Le Hastelloy C-276 (UNS N10276 / ASTM B575 / B619 / B622 / B626) est un superalliage polyvalent qui conserve sa stabilité structurelle et chimique dans des milieux hautement corrosifs.

Composition chimique (typique)

Élément	Plage de composition (pds.%)	Rôle clé
Nickel (Ni)	Équilibre (≥57,0)	Métal de base : résistance à la corrosion et résistance mécanique
Molybdène (Mo)	15,0–17,0	Améliore la résistance aux acides réducteurs et au piquage
Chrome (Cr)	14,5–16,5	Forme une couche d’oxyde passive pour résister aux oxydants
Fer (Fe)	4,0–7,0	Renforce les propriétés mécaniques
Tungstène (W)	3,0–4,5	Améliore la résistance à la corrosion localisée
Cobalt (Co)	≤2,5	Élément d’alliage secondaire
Carbone (C)	≤0,01	Évite la précipitation de carbures en zones soudées
Manganèse (Mn)	≤1,0	Améliore l’aptitude au formage à chaud
Silicium (Si)	≤0,08	Réduit l’attaque intergranulaire
Soufre (S)	≤0,03	Contrôlé pour limiter la fissuration à l’usinage
Vanadium (V)	≤0,35	Améliore la stabilité microstructurale

Propriétés physiques

Propriété	Valeur (typique)	Norme/condition d’essai
Densité	8,89 g/cm³	ASTM B311
Plage de fusion	1325–1370°C	ASTM E1268
Conductivité thermique	10,5 W/m·K à 100°C	ASTM E1225
Résistivité électrique	1,20 µΩ·m à 20°C	ASTM B193
Dilatation thermique	11,2 µm/m·°C (20–300°C)	ASTM E228
Capacité calorifique massique	420 J/kg·K à 20°C	ASTM E1269
Module d’élasticité	205 GPa à 20°C	ASTM E111

Propriétés mécaniques (état recuit)

Propriété	Valeur (typique)	Norme d’essai
Résistance à la traction	760–825 MPa	ASTM E8/E8M
Limite d’élasticité (0,2%)	280–355 MPa	ASTM E8/E8M
Allongement	≥40% (longueur de base 25 mm)	ASTM E8/E8M
Dureté	190–230 HB	ASTM E10
Résilience (choc)	Excellente du sous-zéro aux températures élevées	ASTM E23

Caractéristiques clés du Hastelloy C-276

Excellente résistance aux acides : vitesses de corrosion <0,02 mm/an dans l’acide chlorhydrique bouillant (jusqu’à 37%), l’acide sulfurique et les mélanges à base d’acide formique.
Soudabilité : les faibles teneurs en carbone et silicium limitent la sensibilisation et l’attaque intergranulaire lors du soudage ou des cycles thermiques post-soudage.
Stabilité thermique et à l’oxydation : supporte un service continu jusqu’à 1040°C dans des atmosphères oxydantes et chargées en soufre.
Usinabilité de précision : permet des tolérances ±0,01 mm et des états de surface <Ra 0,8 µm avec des outils et une stratégie d’arrosage adaptés.

Défis et solutions d’usinage CNC pour le Hastelloy C-276

Défis d’usinage

Écrouissage

La forte teneur en molybdène favorise l’écrouissage lors de passes faibles ou d’usinages interrompus, augmentant l’usure outil.

Accumulation de chaleur

La rétention de chaleur due à la faible conductivité thermique entraîne usure de dépouille et ébrèchement avec des outils non revêtus.

Adhérence matière

La formation d’arête rapportée (BUE) peut apparaître sans arrosage haute pression et sans surfaces d’outils polies.

Stratégies d’usinage optimisées

Choix des outils

Paramètre	Recommandation	Justification
Matériau d’outil	Carbure (K20–K30) ou plaquettes céramique	Résistance à l’usure à haute température
Revêtement	Revêtement PVD AlTiN ou AlCrN (3–5 µm)	Améliore la tenue à chaud et l’écoulement des copeaux
Géométrie	Angle de coupe positif (8–12°), arête rodée 0,02–0,05 mm	Réduit l’effort de coupe et limite l’écrouissage

Paramètres de coupe (ISO 3685)

Opération	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Profondeur de passe (mm)	Pression de lubrifiant (bar)
Ébauche	12–18	0,20–0,30	2,0–3,5	100–120
Finition	20–30	0,05–0,10	0,5–1,0	120–150

Traitements de surface pour pièces en Hastelloy C-276 usinées

Pressage isostatique à chaud (HIP)

HIP à 1150°C et 100–200 MPa élimine la porosité de retassure et améliore la résistance à la fatigue de ≥20%.

Traitement thermique

Traitement thermique comprend une mise en solution à 1120–1175°C suivie d’une trempe rapide afin d’éviter la formation de phases secondaires.

Soudage de superalliages

Soudage de superalliages avec métal d’apport ERNiCrMo-4 garantit des zones soudées résistantes à la corrosion avec des températures interpasses faibles (<150°C).