Brevet FR2491500A1 — publié le 19820409

La présente invention concerne l'utilisation d'un acier en soi connu, le matériau No. 1.3964, à structure austénitique à l'état écroui comme matériau ayant une ré- sistance élevée dans des conditions de corrosion extrêmes. Dans le transport ou dans la prospection de com- bustibles fossiles, on utilise souvent des appareils qui ne doivent pas subir de corrosion fissurante ou de fragili- sation à l'hydrogène dans les conditions régnant dans un trou de sondage. Dans les cas les plus défavorables, il peut y avoir, outre des chlorures, de l'hydrogène sulfuré et il peut régner des températures élevées et des pressions élevées. En particulier, des tubes et des câbles sont soumis dans ces conditions à des charges extrêmes. Pour des raisons économiques, il est en outre né- cessaire de résister à ces conditions pendant des durées assez longues qui doivent pouvoir être prévues. De ce point de vue, il est aussi intéressant que les matériaux utilisés se contentent d'éléments d'alliage aussi peu coû- teux que possible en dépit des exigences élevées qu'on leur impose. Comme on ne connaissait pas de matériau assez bon marché, on a utilisé à ces fins dans le passé des aciers à base de nickel ou de cobalt qui présentaient certes, les propriétés souhaitées, mais qui représentaient un problème du point de vue du coût. D'autres matériaux qui étaient moins alliés, ne présentaient pas la résis- tance à la traction élevée nécessaire à ces cas d'utilisa- tion. La possibilité d'augmenter la résistance mécani- que par écrouissage était exclue en raison de la tendance très forte à redouter de ces aciers à la corrosion fis- surante. De même, suivant les données de la littérature, il n'est pas conseillé de mettre en oeuvre des aciers qui contiennent, en vue d'élever la résistance mécanique, de l'azote comme élément d'alliage, parce que, tout comme des aciers renforcés ayant une teneur particulièrement basse en carbone, ils ont tendance à présenter une cor- rosion fissurante. On sait aussi, par la demande de bre- vet mise à l'inspection publique en République Fédérale d' Allemagne sous le No. 2 338 282, que des aclers à str- ture ferritique-austénitique présentent une plus grande résistance à la corrosion fissurante que des aciers à simple structure austénitique. Pour l'instant,on ne connaXt pas d'acier pou- vant être mis en oeuvre, par exemple dans des trous de sondage, qui puisse être préparé d'une manière économi- que et qui ait les propriétés mentionnées, notament pour ce qui concerne les propriétés mécaniques dans des con- ditions de corrosion extrêmes. Des essais ont montré d'une manière surprenan- te que l'acier 1.3964, dans lequel on retrouve toutes les limitations connues pour obtenir une bomne résis- tance vis à vis de la corrosion fissurante, présente, à l'état écroui, principalement à l'état étiré, rue ré- sistance parfaite à la corrosion fissurante et à la fra- gilisation à l'hydrogène dans de très nombreux essais eI- fectués sous une charge élevée. La résistance à la traction de l'acier écroui est de 15 x 106 Pa environ et son analyse en soi connue est la suivante: - 0,05% au plus de carbone 1,00% au plus de silicium - de 3,00 à 6,00% de manganèse - de 18,00 à 21, 00% de chrome - de 2,70 à 3,70% de molybdène - de 14,00 à 18,00% de nickel - 0,25% au plus de niobium - de 0,20 à 0,35% d'azote - moins de 0, 025% de-phosphore - moins de 0,025% de soufre - le reste étant du fer et des impuretés inévitables. Cet acier connu a été utilisé à l'origine,en raison de son austénite stable et de sa limite d'élasti- cité apparente élevée, comme tôle pour la construction de 3 2491500 bateaux non magnétiques. Ces propriétés mentionnées ci- dessus ont conduit aussi à utiliser cet acier pour des pièces qui doivent être utilisées à des températures basses. Mais on ne pouvait s'attendre à ce que ce maté- riau convienne, par exemple à l'état écroui, comme fil pour câble dans des trous de sondage acides agressifs. REVENDICATION Utilisation d'un acier austénitique comprenant: - 0,05% au plus de carbone - 1,00% au plus de silicium - de 3,00 à 6,00% de manganèse - de 18,00 à 21,00% de chrome - de 2,70 à 3,700/ de molybdène - de 14,00 à 18, 00% de nickel - 0,25% au plus de niobium - de 0,20 à 0,35% d'azote - moins de 0,025% de phosphore - moins de 0,025% de soufre - le reste étant du fer et des impuretés inévitables à l'état écroui comme matériau à résistance élevée dans des conditions de corrosion extrêmes.