Brevet FR3084890A1 — publié le 20200214

Description Titre de l'invention : ACIER INOXYDABLE DUPLEX AYANT UNE TENACITE A BASSES TEMPERATURES SUPERIEURE Domaine technique [0001] La présente invention relève du domaine des aciers inoxydables duplex extrêmement résistants à la corrosion ayant une ténacité à basses températures supérieure et concerne, en particulier, un acier inoxydable duplex extrêmement résistant à la corrosion où Al, N, Cr, Ni, Mo, et Mn sont contrôlés dans des intervalles appropriés. Technique antérieure [0002] Un acier inoxydable duplex correspond à de l'acier qui contient une base de fer et qui contient aussi du Cr, Mo, Ni, et N. Cet alliage a pour caractéristiques une résistance supérieure à la corrosion par piqûres dans les environnements contenant une forte densité de chlorure, tels que, en particulier, les environnements marins, et une solidité par unité de poids supérieure par rapport à celles d'un acier inoxydable austénitique et d'un acier inoxydable ferritique. Par conséquent, il est possible de conférer la solidité nécessaire même au niveau de parties fines et, donc, le poids et la taille d'un produit peuvent être facilement réduits. En outre, puisque la teneur en Ni dans un acier inoxydable duplex est d'au plus approximativement 8%, ce qui est une concentration relativement faible, l'alliage peut être produit de manière économique à un coût relativement faible. De plus, puisque les caractéristiques de soudure sont aussi supérieures, son utilisation comme matière première pour les environnements où une forte résistance à la corrosion est requise s'est récemment généralisée, comme par exemple pour les structures dans les environnements marins, les structures pour les puits de pétrole, les échangeurs thermiques pour les unités de dessalement de l'eau de mer et les tubes pour ombilicaux pour les puits de pétrole. [0003] Lorsqu'il est utilisé pour un puits de pétrole dans les fonds marins, dans un cas dans lequel une unité est placée à une haute latitude, par exemple dans le Grand Nord, les températures autour du matériau sont souvent inférieures à zéro. Par conséquent, une ténacité élevée est nécessaire à des températures très basses. [0004] Cependant, puisqu'un acier inoxydable duplex a une stabilité des phases plus faible que celle d'un acier inoxydable austénitique commun, des nitrures durs et cassants contenant principalement du Cr, Al et N se déposent facilement. Si les nitrures représentés par ces MN ou Cr2N se déposent, la ténacité du matériau est réduite, particulièrement à basses températures. En outre, puisque le Cr, Mo et N contribuant à la résistance à la corrosion sont peu abondants autour des nitrures, la résistance à la corrosion de l'alliage est réduite. Ces caractéristiques sont encore plus remarquables 2 lorsque Al et N augmentent et à mesure que les teneurs en Cr, Mo ou équivalents, qui sont des éléments ajoutés pour améliorer la résistance à la corrosion, augmentent. [0005] Ces nitrures se déposent dans un laps de temps plus court que la phase o, qui est bien connue pour être un composé intermétallique nuisible dans l'acier inoxydable duplex. Tout particulièrement dans une partie centrale d'un matériau épais et dans une structure après soudure au niveau de laquelle le refroidissement par eau est difficile, il se peut que ces nitrures soient difficiles à éviter, même avec un rythme de refroidissement rapide qui serait pratiquement identique à celui du refroidissement par eau. [0006] Par conséquent, jusqu'à maintenant, divers composants d'alliage et méthodes pour obtenir une ténacité à basses températures en changeant les conditions du traitement thermique et les conditions de refroidissement et en contrôlant la structure ont été proposés. [0007] Par exemple, dans le document de brevet 1, une méthode pour la production de tubes en acier sans soudure à partir d'acier inoxydable duplex est divulguée, dans laquelle de la tension est accumulée lors de la phase de ferrite en réalisant un traitement à chaud sur un intervalle de températures allant de -300 à +100 °C à partir d'une température de phase unique de ferrite, un affinement de structure est réalisé en refroidissant la surface extérieure de celui-ci à un rythme de refroidissement d'un minimum de 1,0 'CM jusqu'à un intervalle de températures de dépôt d'austénite, et en maintenant la température, et un traitement thermique approprié pour former une solution solide ou un traitement thermique de trempe et de revenu est effectué, de sorte qu'un tube en acier sans soudure avec une ténacité à basses températures supérieure puisse être obtenu. [0008] Par ailleurs, dans le document de brevet 2, une technique est suggérée dans laquelle un tube en acier inoxydable duplex ayant une ténacité à basses températures supérieure est fourni en maintenant la teneur en Cr entre 20% et 25% et contenant 0,5 à 2,0% de Mn et une solubilité augmentée de N. Les documents de brevet sont comme suit : Document de brevet 1 : brevet japonais N° 6008062 Document de brevet 2 : brevet japonais N° 6303851. [0009] Cependant, dans la technique divulguée dans le document de brevet 1, si d'importantes quantités de Al ou N étaient présentes, la température de précipitation de A1N serait extrêmement augmentée, la température de précipitation de A1N serait plus élevée que la température de la phase unique de ferrite, et il serait difficile d'empêcher A1N de se déposer par le seul contrôle de la température du traitement à chaud et du refroidissement. [0010] D'un autre côté, dans la technique divulguée dans le document de brevet 2, Mn est un élément qui encourage le dépôt d'une phase a, qui est un composé intermétallique 3 nuisible, cassant et dur. En particulier, sur un acier inoxydable duplex extrêmement résistant à la corrosion, généralement appelé « acier inoxydable super duplex » contenant en particulier d'importantes quantités de Cr, Mo et N et ayant un équivalent de résistance à la corrosion par piqûres (PRE) supérieur à 40 selon le calcul I% masse Cr] + 3,31% masse Mol + 161% masse NI sur la base de la teneur en Cr, Mo et N, puisque la favorisation de la précipitation d'une phase o par Mn est notable, il est difficile de complètement éviter la précipitation de la phase o durant la production pratique, le traitement, et l'utilisation, et il y a un problème en ce qu'il existe un risque de perte de ténacité ou que la résistance à la corrosion qui ne soit pas obtenue de manière fiable. Résumé de l'invention [0011] La présente invention a été créée pour résoudre les problèmes ci-dessus, et un objet de la présente invention est de fournir un acier inoxydable duplex ayant unc ténacité à basses températures supérieure en réduisant le risque de précipitation à la fois d'un nitrure d'Al et d'un nitrure de Cr, lesquels sont des dépôts nuisibles. [0012] Puisque Cr et Mo sont des éléments constitutifs de [Cr, Mo]-N, un ajout excessif de ceux-ci encourage la précipitation d'un nitrure de Cr et la ténacité à basses températures est diminuée. De plus, bien que la ténacité puisse être améliorée en augmentant la quantité de Ni qui est mise en solution solide dans une phase de ferrite ou unc phase d'austénite, l'ajout excessif de Ni réduit le taux de phase de ferrite dans l'acier. Puisque la limite de solubilité solide de N dans la phase de ferrite est petite, N se combinera avec Cr, lequel est sursaturé dans une phase de ferrite, afin de déposer un nitrure de Cr et, par conséquent, la ténacité à basses températures est diminuée. La précipitation d'un nitrure de Cr est éliminée puisque Mn augmente la solubilité de N ; cependant, la précipitation d'une phase o est encouragée, augmentant ainsi le risque de ténacité réduite. De plus, Mo, Cr et Ni encouragent la précipitation d'un nitrure d'Al, ceci réduisant aussi la ténacité à basses températures. Cependant, puisque les éléments Ni, Cr, Mo et N sont des éléments basiques qui augmentent la résistance à la corrosion, il est souhaitable de contrôler les relations de la composition chimique pour que ces éléments soient, autant que possible, présents dans une concentration élevée, et dans le même temps, que le nitrure de Cr et le nitrure d'Al soient réduits. [0013] Les inventeurs ont fait des recherches pour atteindre les objectifs ci-dessus. Par conséquent, ils ont découvert que, pour obtenir une bonne ténacité à basses températures dans une structure ayant essentiellement une composition chimique de Ni : 6 à 7,5 % en masse, Cr : 23 à 26 % en masse, Mo : 2 à 4,0 % en masse et Mn : 0,05 à 0,3 % en masse et ayant une phase de ferrite et une phase d'austénite, il est important de limiter le nombre de particules de nitrures d'Al et de limiter la longueur totale de particules de nitrures de Cr. En outre, ils ont poussé leurs recherches au-delà et ont aussi découvert des intervalles dans lesquels les relations de Al, N, Cr, Mo et Mn sont appropriées, et des relations de ces éléments réduisant le dépôt de nitrure d'Al et nitrure de Cr. De plus, ils ont aussi précisé des intervalles de teneurs en autres éléments qui sont ajoutés en petites quantités. [0014] L'acier inoxydable duplex ayant une résistance à la corrosion élevée de la présente invention fut réalisé en se basant sur les connaissances ci-dessus, et l'acier inoxydable duplex se compose de, en % en masse (ci-après « % »), C : 0,001 à 0,030 %, Si : 0,05 à 0,5 %, S : pas plus de 0,002 %, Ni : 6 à 7,5 %, Cr: 23 à 26 %, Mo : 2 à 4,0 %, N : 0,20 à 0,40 %, Al : 0,005 à 0,03 %, Mn : 0,05 à 0,3 %. B : 0,0001 à 0,0050 %, d'impuretés inévitables et Fe étant le reste, une valeur d'impact définie dans la « norme industrielle japonaise » Z2242 (JIS Z2242) n'étant pas inférieure à 87,5 J/cm2 à -46±2 °C [0015] De plus, dans la présente invention, il est souhaitable que les relations entre Al, N, Mn, Cr et Ni satisfassent la formule suivante : [% Al] x [% N] 5 (-22,78 x [% Mo] -5 x [% Cr] -3,611 x [% Ni] + 323) x 104, et les relations entre Cr, Mo, N, Ni et Mn satisfassent la formule suivante : ([% Cr] + 6,5534 x [% x [% N] 5 -215,6 x [% Ni] + 1708,3 x [% Mn] + 2150. [0016] En outre, dans la présente invention, il est souhaitable que, dans une structure mé- tallique, le nombre de particules de nitrure d'Al ayant des longueurs non inférieures à 3 pm ne soit pas supérieur à 200 particules, et il est souhaitable que la longueur totale des lignes de particules de nitrure de Cr ne soit pas supérieure à 2 000 pm, chaque ligne de particules de nitrure de Cr ayant une longueur non inférieure à 1 pm avec un espacement entre les particules étant inférieur à 0,1 pm, sur une aire librement choisie de 1 nam2 [0017] De plus, dans la présente invention, il est souhaitable que 0,01 à 0,70 % de W et/ou 0,01 à 0,90 % de Cu soient inclus. Brève description des dessins Fig. 1 100181 1E2.11 est un schéma conceptuel montrant un état dans lequel un nitrure Cr et un nitrure d'Al se sont déposés. Description des modes de réalisation 100191 Ci-après les composants de la composition de chaque élément, les formules de relations de Al, N, Cr, Mo et Mn pour limiter le dépôt d'un nitrure d'Al et d'un nitrure de Cr, le nombre de particules de nitrure d'Al et la longueur totale de lignes de particules de nitrure de Cr par unité de surface sont. expliqués. 100201 L'acier inoxydable duplex de la présente invention contient chaque élément dans les intervalles décrits ci-dessous, et contient des impuretés inévitables et Fe étant le reste. Les « impuretés inévitables » sont celles qui sont présentes du fait de plusieurs causes durant la production industrielle d'acier inoxydable duplex et sont permises tant qu'elles n'ont pas de répercussions négatives sur la présente invention. Il devrait être noté que « % » signifie « % en masse », sauf convention contraire. C: 0,001 à 0,030% [0021] C est un élément qui est efficace pour stabiliser la phase d' austénite ; cependant, puisqu'il provoque aussi le dépôt de carbure et réduit la résistance à la corrosion par piqûres, il est souhaitable que la limite supérieure de la teneur soit 0,030 %, et il est particulièrement souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 0,025 %. D'un autre côté, si l'on cherche à empêcher la perte de solidité, il est souhaitable que la limite inférieure ne soit pas inférieure à 0,001 %. Si : 0,05 à 0,5 % [0022] Si est un élément qui est ajouté en tant qu'agent désoxydant et agent de désul- furation. De plus, puisque Si augmente l'aptitude à l'écoulement d'un alliage fondu, c'est un élément qui améliore les caractéristiques de soudure de manière appropriée. Cependant, une teneur excessive en Si encourage le dépôt de la phase a. Par conséquent, il est souhaitable que la limite supérieure de la teneur en Si ne soit pas supérieure à 0,5 % dans l'optique de limiter le dépôt de composé intermétallique tel que la phase a, et il est tout particulièrement souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 0,35 %. Tl est souhaitable que la limite inférieure ne soit pas inférieure à 0,05 % dans l'optique qu'il produise des effets en tant qu'agent désoxydant. Afin d'assurer les effets de désoxydation du Si et de maintenir une bonne aptitude à l'écoulement de l'alliage fondu pendant la soudure, il est davantage souhaitable que la limite inférieure ne soit pas inférieure à 0,15 %. S : pas plus de 0,002 % [0023] S est un élément d'impuretés qui apparaît inévitablement dans l'acier, qui détériore l'aptitude au façonnage à chaud de l'acier, et qui réduit la ténacité. De plus, il forme du sulfure et altère la résistance à la corrosion car il devient un point d'origine de la corrosion par piqûres. Par conséquent, il est souhaitable que la teneur en S soit aussi faible que possible, et que la limite supérieure soit de 0,002 %. Il est davantage souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 0,0015 %. Cependant, S est aussi un élément qui augmente significativement l'aptitude à l'écoulement d'un alliage fondu lors de la fusion et améliore les caractéristiques de soudure même s'il est présent en petites quantités. Par conséquent, bien que S ne soit pas particulièrement limité, il est souhaitable qu'il soit présent à au moins 0,0001% pour l'obtention de bonnes caractéristiques de soudure. Il doit être remarqué que S est contrôlé pour se situer dans l'intervalle de la présente invention par désulfuration en ajoutant Al et Si. Mn : 0,01 à 0,30 % 6 [0024] Puisque Mn est un élément qui génère de l'austénitc, il est efficace pour contrôler le rapport de la phase d'austénite et de la phase de ferrite. De plus, Mn est un élément efficace pour améliorer l'aptitude au façonnage à chaud en fixant S en formant MnS. En outre, puisque Mn augmente la solubilité de N, il est efficace pour limiter le dépôt de Cr2N. Par conséquent, Mn est présent à au moins 0,01 %. Afin d'obtenir de manière certaine ces effets, il est davantage souhaitable qu'il contienne au moins 0,1 %. Cependant, comme mentionné ci-dessus, une solution solide de Mn en excès encourage le dépôt de la phase o et, par conséquent, la ténacité et la résistance à la corrosion sont réduites. Par ailleurs, si des quantités excessives de Mn sont présentes, MnS est formé même en présence dc petites quantités de S, cc MnS donne lieu à une corrosion par piqûres, et donc, la résistance à la corrosion est détériorée. Par conséquent, il est nécessaire que la limite supérieure de la teneur en Mn ne soit pas supérieure à 0,3 % dans l'optique de freiner la baisse de ténacité en limitant le dépôt de la phase o, et dans le but d'empêcher la baisse de la résistance à la corrosion par piqûres. Il est souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 0,28 %, et il est particulièrement souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 0,25 %. Ni : 6 à 7,5% [0025] Ni est un élément qui génère de l'austénitc, et il est nécessaire de maintenir un bon rapport de phases de la phase dc ferrite et de la phase d'austénite de l'acier inoxydable duplex. De plus, Ni est un élément efficace pour la résistance à la corrosion puisque Ni limite la solution de zones à l'état actif et augmente la solubilité de l'azote. Par conséquent, il est souhaitable que la limite inférieure ne soit pas inférieure à 6 % afin de maintenir l'équilibre de la phase d'austénite et d'obtenir de manière fiable une résistance à la corrosion. Il doit être remarqué que, dans l'éventualité où des quantités excessives de Ni seraient présentes, en plus d'encourager le dépôt de la phase o et la baisse de la ténacité, le taux de phase d'austénite dépasserait 70 %, un bon équilibre de phase en tant qu'acier inoxydable duplex ne pourrait pas être davantage maintenu, et la résistance à la corrosion serait détériorée. De plus, puisque la limite de solution solide de N dans la phase de ferrite est petite, il se combine avec Cr, lequel est sursaturé dans la phase de ferrite, entraînant un dépôt de nitrure de Cr, et la ténacité à basses températures est diminuée. Par conséquent, il est souhaitable que la limite supérieure de la teneur en Ni soit 7,5 %. Il est davantage souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 7 %. Cr : 23 à 26 % [0026] Cr est un élément qui génère de la ferrite, et c'est un élément nécessaire à l'amélioration de la résistance à la corrosion par piqûres. Cependant, une teneur excessive en Cr encourage le dépôt de nitrure de Cr et réduit la ténacité à basses températures. De plus, Cr encourage le dépôt de la phase o, et cela détériore aussi la 7 ténacité. Par conséquent, il est souhaitable que la limite supérieure de la teneur en Cr soit de 26 %, et il est particulièrement souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 25,8 % dans l'optique d'empêcher une augmentation excessive de la phase de ferrite et de maintenir la structure duplex. D'un autre côté, il est souhaitable que la limite inférieure de la teneur en Cr ne soit pas inférieure à 23 % dans l'optique d'obtenir de manière fiable une résistance à la corrosion par piqûres. Il est davantage souhaitable que l'intervalle de la teneur en Cr soit de 24 à 25,8 % dans l'optique de maintenir la résistance à la corrosion par la présence de Cr et de maintenir un bon équilibre de la phase de ferrite et de la phase d'austénite, et il est particulièrement souhaitable que cc soit un intervalle de 25,0 à 25,8 %. Mo:2à4,0% [0027] Mo est un élément qui améliore la résistance à la corrosion par piqûres d'une façon similaire à Cr, N et les éléments semblables. Il doit être remarqué que, si des quantités excessives de Mo sont présentes, le dépôt de nitrure sous forme de [Cr, Mo],N est favorisé. De plus, le dépôt de la phase o est aussi favorisé, cc qui détériore la ténacité. Par conséquent, il est souhaitable que la limite supérieure de la teneur en Mo soit de 4,0 %, et que la limite inférieure de celle-ci ne soit pas inférieure à 3 % dans l'optique d'obtenir la résistance à la corrosion nécessaire. Il est davantage souhaitable que l'intervalle de Mo soit de 3,2 à 3,8 %. N : 0,20 à 0,40 % [0028] N est un élément qui génère beaucoup d'austénite, et c'est un élément nécessaire pour équilibrer la phase de ferrite et la phase d'austénite de façon appropriée. Par ailleurs, il provoque une grande amélioration de la résistance à la corrosion par piqûres. D'un autre côté, si la teneur en N est excessive, un nitrure d'Al et un nitrure de Cr sont générés, ce qui détériore la ténacité à basses températures, la résistance à la corrosion et autres. De plus, la propriété de soudure est détériorée de telle façon qu'une spirale pourrait facilement se former pendant la soudure. Par conséquent, il est souhaitable que la limite inférieure de N ne soit pas inférieure à 0,2 %, et il est davantage souhaitable qu'elle ne soit pas inférieure à 0,22 % dans l'optique d'obtenir de manière fiable une résistance à la corrosion. De plus, il est souhaitable que la limite supérieure ne soit pas supérieure à 0,40 % dans l'optique de limiter la génération de nitrure. Al : 0,005 à 0,03 % [0029] Al est un composant qui est ajouté en tant qu'agent désoxydant et agent de désul- furation qui est similaire à Si, et c'est un élément important pour stabiliser la production de B. Cependant, si une quantité excessive de Al est présente, A1N ou équivalent se dépose, détériorant ainsi la ténacité à basses températures. De plus, la teneur en N est insuffisante dans la phase de ferrite et la phase d'austénite dans les alentours du nitrure, ceci réduisant la résistance à la corrosion. Par conséquent, il est 8 souhaitable que la limite supérieure de la teneur en Al ne soit pas supérieure à 0,03 % dans l'optique de limiter le dépôt de nitrure d'Al et d'empêcher la baisse de ténacité, et il est souhaitable que la limite inférieure ne soit pas inférieure à 0,005 % dans l'optique qu'il agisse en tant qu'agent de désoxydation. B : 0,0001 à 0,005 % [0030] B limite fortement le dépôt de la phase a et favorise efficacement la résistance à la fragilisation. En outre, B a un effet par lequel B se sépare au joint des grains plus tôt que S, la détérioration de la force du joint des grains causée par la séparation de S est limitée, et l'aptitude au façonnage à chaud est ainsi améliorée. Par conséquent, il est souhaitable que pas moins de 0,0001 % de B soit présent. D'un autre côté, des quantités excessives de B provoquent un dépôt de borure et réduisent la ténacité. D'autre part, puisque B augmente la vulnérabilité aux fissures à chaud pendant la soudure, il est souhaitable que la limite supérieure de B soit 0,005 %. [%Al ] x [% N] 5 (-22,78 x [% Mo] -5 x [% Cr] -3,611 x [% Ni] + 323) x 104 [0031] Chaque élément mentionné ci-dessus est présent dans son intervalle admissible, et chaque élément satisfait la relation ci-dessus indiquée à propos du dépôt de nitrure d'Al. Par conséquent, le dépôt de nitrure d'Al est limité, et le nombre de particules de nitrure d'Al par unité de surface mentionné ci-dessous est satisfait. ([% Cr] + 6,5534 x [% x [% N] 5 -215,6 x [% Ni] + 1708,3 x [% Mn] + 2150 [0032] De la même façon, chaque élément mentionné ci-dessus est présent dans son in- tervalle admissible, et chaque élément satisfait la relation indiquée ci-dessus à propos du dépôt de nitrure de Cr. Par conséquent, le dépôt de nitrure de Cr est limité, et la longueur totale de particules de nitrure de Cr par unité de surface, mentionnée ci-dessous, est satisfaite. Le nombre de particules de nitrure d'Al ayant des longueurs non inférieures à 3 pm dans une aire de 1 mm2 n'est pas supérieur à 200 particules. [0033] Puisqu'un nitrure d'Al se développe en formes de petites colonnes ou en formes aci- culaires, les effets sur la ténacité dépendent avant tout de la taille dans le sens longitudinal plutôt que de la taille du diamètre. Dans une structure d'acier inoxydable duplex, la ténacité à basses températures est réduite si un grand nombre de particules de nitrure d'Al de grande taille, ayant des longueurs non inférieures à 3 pm, se déposent et, en particulier, la ténacité à basses températures est évidemment réduite si le nombre de particules de nitrure d'Al présentes dans un champ de vision de 1 mm2 est supérieur à 200 particules. Par conséquent, le nombre de particules de nitrure d'Al ayant des longueurs non inférieures à 3 pm dans un champ de vision de 1 mm2 est paramétré pour ne pas être supérieur à 200 particules. Il est souhaitable que le nombre ne soit pas supérieur à 150, et il est davantage souhaitable qu'il ne soit pas supérieur à 100. [0034] La longueur totale de lignes de particules de nitrure de Cr n'est pas supérieure à 2 9 000 pm, chaque ligne de particules de nitrure de Cr ayant une longueur non inférieure à 1 pm, avec un espacement entre les particules inférieur à 0,1 pm, dans une aire de 1 mm2. [0035] Puisqu'un nitrure de Cr se dépose préférentiellement au joint de grains en cristaux, la longueur totale des lignes de particules de nitrure de Cr au joint de grains sera un facteur dominant. Au départ, les particules de nitrure de Cr sont très fines, mais ces nitrures se développent, se mélangent les uns avec les autres, et forment ainsi un corps continu. Si les fins nitrures de Cr sont suffisamment espacés les uns des autres, la ténacité n'est pas beaucoup affectée. Cependant, s'ils sont continus sur une longueur non inférieure à 1 pm, dans un état dans lequel chaque espacement étroit entre les nitrures est inférieur à 0,1 pm, la ténacité est réduite. Par conséquent, la longueur totale des lignes de particules de nitrure de Cr, chaque ligne de particules ayant unc longueur non inférieure à 1 pm et ayant un espacement entre les particules inférieur à 0,1 pm, est paramétrée pour ne pas être supérieure à 2 000 pni dans une aire de 1 mm2. Il est souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 1 500 pm, et davantage souhaitable qu'elle ne soit pas supérieure à 1 000 pm. [0036] En limitant le nombre de particules d'AIN et la longueur totale de Cr2N par unité de surface, l'acier présentera une ténacité à basses températures supérieure avec une valeur d'impact ES Z2242 non inférieure à 87,5 J/cm2 à -46 °C. [0037] En satisfaisant les formules de relations limitant en même temps un nitrure d'Al et un nitrure de Cr, le nombre de particules de nitrure d'Al mentionné ci-dessus et la longueur totale de particules de nitrure de Cr sont limités aux intervalles permis. [0038] Bien qu'elle ne soit pas limitée en particulier dans la présente invention, il est sou- haitable qu'une méthode pour l'acier inoxydable duplex de la présente invention soit comme suit. À savoir, dans un premier temps, les matières premières telles que la ferraille, le ferrochrome, le fen-onickel, le nickel pur, le chrome métallique et équivalents sont fondues dans un four à fusion électrique de 60 t. Par la suite, durant les procédés « AOD » (décarburation par argon-oxygène) ou « VOD » (décarburation par oxygène sous vide), de l'oxygène et de l'argon sont soufflés dans celui-ci pour réaliser la décarburation et le raffinage. Ensuite, de la chaux calcinée, de la fluorite, Al et Si sont ajoutés afin de réaliser la désulfuration et la désoxydation. La composition des scories à ce moment est de type CaO-A120'-SiOrMg0-F. Dans ce procédé, il est souhaitable que CaO/A1201 > 2 et CaO/SiO2 > 3 soient satisfaits afin d'encourager efficacement la désulfuration. Il est souhaitable que le revêtement du four de raffinage AOD » ou « VOD » soit en magnésite-chrome et en dolomite. De cette façon, après le raffinage « AOD », le contrôle des composants et le contrôle des températures sont réalisés au travers d'un procédé « LF » (four à poche), et une coulée en lingots est réalisée par une machine de coulée continue pour produire des ébauches. Par la suite, un laminage à chaud et un laminage à froid sont réalisés afin d'obtenir une tôle épaisse ou fine. [0039] Il doit être remarqué que, dans la machine de coulée continue, une machine de brassage électromagnétique est placée à une distance de 3 mètres du ménisque, lequel est le niveau de la surface de l'acier fondu dans un moule. Grâce au brassage électromagnétique, l'acier fondu, qui n'a pas encore solidifié dans un moule coquille de solidification, est brassé et, par conséquent, il est possible d'homogénéiser les éléments qui sont éjectés à la surface frontale lorsque des cristaux dendritiques se forment au cours de la solidification. En particulier, Al, N, Cr, Mo et Ni sont homogénéisés par le brassage, et ainsi s'opère un effet de limitation de la formation de nitrure d'Al et nitrure de Cr. Exemples [0040] Ci-après la présente invention est expliquée plus en détails par le biais d'exemples. Il doit être remarqué que la présente invention n'est pas limitée à ces Exemples tant que les Exemples ne sont pas en dehors des intervalles. Dans un premier temps, la matière première, telle que la ferraille, le ferrochrome, le ferronickel, le nickel pur, le chrome métallique, fut fondue dans un four à fusion électrique de 60 t. Par la suite, durant le procédé « AOD », de l'oxygène et de l'argon furent soufflés pour réaliser la décarburation et le raffinage. Ensuite, de la chaux calcinée, de la fluorite, Al et Si furent ajoutés afin de réaliser la désulfuration et la désoxydation. Pendant ce temps, la composition des scories était de type CaO-A1203-SiO2-MgO-F. Suite au raffinage, le traitement « LF » fut réalisé, une coulée en lingots fut réalisée par une machine de coulée continue et des ébauches d'Exemples et des ébauches d'Exemples Comparatifs (Échantillons 1 à 24), ayant des compositions chimiques comme indiquées dans le Tableau 1, furent obtenues. Dans la machine de coulée continue, une opération de brassage électromagnétique fut effectuée au cours de laquelle l'acier fondu pas encore solidifié à F intérieur d'un moule coquille de solidification fut brassé afin d'être homogénéisé. La taille de l'ébauche était largeur 1 200 mm x épaisseur 200 mm x longueur 7 000 mm. [0041] Dans ces échantillons, les composants chimiques autres que C, Set N furent analysés par des analyses au rayon X fluorescent. De plus, N fut analysé par une méthode de fusion thermique par impulsion de gaz inerte, et C et S furent analysés par combustion en spectrométrie de flux-IR de gaz d'oxygène. Dans le Tableau, le soulignement indique les quantités en dehors de l'intervalle souhaitable. [0042] 11 Tableaux ] . Echar, El -Gants Or Y Campe Ite d 1 ntvaleL.Erdé ., ..........,... Mn S M Cr Ma M S B s 0015 019 023 00002 039 2.5.M 369 1 - 0025 0,0024 , fi 0.:30 Ofk10 ri, 2559 ,...ri ., '7 - t.é., 0027 0,0045 2 3 ., - 028 00000 542 25.,89 352 0.312 - - 0,02:E 0,0033 4 '..ti 0;99' 000 10004 045 ,E. 0.298 5 331, ' 011 D 25 ,,s5g5 a 22a A ët S3.9 X CCC)89 9.COE.t 9779 1159,5 0 235 ' 100491 Comme indiqué dans le Tableau 2, dans les échantillons N° 1 à 13 chaque composant satisfait l'intervalle de la présente invention, et la valeur d'impact à 46±2 °C n'était pas inférieure à 87,5 J/cm2, montrant une bonne ténacité à basses températures. Parmi ceux-là, dans l'échantillon N° 10 dans lequel la formule de relations de limitation du dépôt de nitrure d'Al n'était pas satisfaite, le nombre de particules déposées de nitrure d'Al ayant des longueurs non inférieures à 3 pm par échantillon de 1 mm2 était supérieur à 200 particules. Par ailleurs, dans les échantillons N° 11 à 13 dans lesquels la formule de relations de limitation du dépôt de nitrure de Cr n'était pas satisfaite, la longueur totale des lignes de particules de nitrure de Cr, chaque ligne de particules ayant unc longueur non inférieure à 1 pm par échantillon de 1 mm2, était supérieure à 2 000 pm. Par conséquent, bien que l'évaluation de la valeur d'impact soit « O », ces valeurs étaient relativement faibles par comparaison avec les échantillons N° 1 à9. [0050] D'un autre côté, dans les échantillons N° 14 à 22 qui étaient en dehors des intervalles des composants de la présente invention, la valeur d'impact était inférieure à 80,0 cm2 dans tous les cas. Puisque ces échantillons n'ont pas satisfait les intervalles des composants de la présente invention et, en plus, ils n'ont pas satisfait l'une des formules de relations du nitrure d'Al et du nitrure de Cr ou n'ont satisfait ni l'une ni l'autre, le nitrure d'Al ou le nitrure de Cr s'est déposé au-delà de l'intervalle de la présente invention. [0051] Des exemples comparatifs sont décrits en détails ci-dessous. Dans les échantillons N° 14 à 16, puisque la teneur en Al était au-dessus de la limite supérieure, ils n'ont pas satisfait la formule de relations de nitrure d'Al, de grandes quantités de nitrure d'Al se sont déposées, et la ténacité à basses températures fut détériorée. [0052] Dans l'échantillon N° 17, alors que la teneur en Al était au-dessus de la limite su- périeure, que la teneur en Ni était aussi au-dessus de la limite supérieure, et que les effets furent plus importants, il n'a satisfait ni la formule de relations du nitrure d'Al ni la formule de relations du nitrure de Cr, de grandes quantités de nitrure d'Al et nitrure de Cr se sont déposées, et la ténacité à basses températures fut détériorée. [0053] Dans l'échantillon N° 18, puisque la teneur en Mn était au-dessous de la limite in- férieure et que la teneur en Mo était au-dessus de la limite supérieure, la solubilité de N fut réduite, le dépôt de nitrure fut favorisé, ni la formule de relations du nitrure d'Al ni la formule de relations du nitrure de Cr ne furent satisfaites, de grandes quantités de nitrure d'Al et nitrure de Cr se sont déposées, et la ténacité à basses températures fut détériorée. [0054] Dans l'échantillon N° 19, puisque la teneur en Al était au-dessus de la limite su- périeure, la formule de relations de nitrure d'Al ne fut pas satisfaite, et une grande quantité de nitrure d'Al s'est déposée, et puisque la teneur en Mn fut en dessous de la limite inférieure, la formule de relations du nitrure de Cr ne fut pas satisfaite, et une grande quantité de nitrure de Cr s'est déposée, et la ténacité à basses températures fut détériorée. [0055] Dans l'échantillon N° 20, puisque la teneur en Cr était au-dessus de la limite su- périeure, bien que la formule de relations de nitrure de Cr soit satisfaite, la formule de relations de nitrure d'Al ne fut pas satisfaite et une grande quantité de nitrure d'Al s'est déposée, et la ténacité à basses températures fut détériorée. [0056] Dans l'échantillon N° 21, puisque la teneur en Mn était au-dessus de la limite su- périeure, la solubilité de N fut augmentée, malgré des conditions dans lesquelles il était difficile de déposer un nitrure, la teneur en Al était au-dessus de la limite supérieure, la formule de relations de nitrure d'Al ne fut pas satisfaite, une grande quantité de nitrure d'Al s'est déposée, et la ténacité à basses températures fut détériorée. [0057] Dans l'échantillon N° 22, puisque la teneur en Mn était au-dessus de la limite su- périeure, la solubilité de N fut augmentée, malgré des conditions dans lesquelles il était 16 difficile qu'un nitrure se dépose, la teneur en N était au-dessus de la limite supérieure, la formule de relations de nitrure d'Al ne fut pas satisfaite, une grande quantité de nitrure d'Al s'est déposée, et la ténacité à basses températures fut détériorée. Application industrielle [0058] L'acier inoxydable duplex de la présente invention peut présenter une ténacité su- périeure même dans des environnements de basses températures de -46±2 °C. Par ailleurs, puisqu'il a une résistance à la corrosion supérieure, il est attractif comme tube pour ombilicaux et tube de soudage pour les échangeurs thermiques dans des environnements de corrosion extrêmes contenant du sulfure, et pour les éléments de structures d'oléoducs, dans la chimie pétrolière, et pour les puits de pétrole. Liste des signes de référence [0059] Explication des numéros de référence 1 : phase y 2 : phase 3 : joint de grains 4 : nitrure d'Al 5 : nitrure de Cr 17 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]