En ce qui concerne le câble à isolation minérale (câble MI), nous parlons souvent du thermocouple ou du RTD à l’intérieur du câble. Mais qu’en est-il des matériaux utilisés pour les gaines ? Les gaines de nos câbles MI sont constituées de matériaux allant de l’Inconel à différents types d’acier inoxydable. De même, les matériaux de gaine les plus exotiques, comme le Pt10 %Rh, Hastelloy X et Pyrosil®, sont disponibles.
Sur cette page, nous expliquons tous les matériaux de gaine mentionnés ci-dessous et leurs avantages par rapport aux autres matériaux de gaine pour les câbles MI.
| Matériau de la gaine | Température de travail maximale | Température de fusion |
|---|---|---|
| AISI 304 | 900°C | 1400°C |
| AISI 310(S) | 1090°C | 1400°C |
| AISI 316(L) | 900°C | 1370°C |
| AISI 316Ti | 900°C | 1370°C |
| AISI 321 | 1090°C | 1350°C |
| AISI 347 | 900°C | 1400°C |
| AISI 446 | 1090°C | 1400°C |
| Inconel600 | 1175°C | 1345°C |
| Inconel601 | 1200°C | 1345°C |
| Pyrosil® – Alloy TD | 1250°C | 1380°C |
| Pt10%Rh | 1550°C | 1850°C |
| Pt20%Rh | 1550°C | 1850°C |
| Haynes Alloy HR-160 | 1175°C | 1345°C |
AISI 316L – 1.4401/1.4404/1.4571
Tous les matériaux en acier inoxydable sont des alliages à base de fer. Il s’agit d’un matériau en acier inoxydable à usage général. Il présente une bonne résistance à la corrosion et un point de fusion de 1 370 °C. Cependant, ce matériau n’est pas idéal pour les environnements pauvres en oxygène et les environnements où la circulation de l’air est mauvaise.
L’acier AISI 316 et l’acier AISI 304 sont presque identiques en ce qui concerne leur composition chimique. Il existe toutefois des différences significatives. L’AISI 316 se compose d’environ 2 à 2,5 % de molybdène, contrairement à l’AISI 304. L’AISI 316 comporte environ 13 % de nickel, tandis que l’AISI 304 en comporte d’environ 10 %. Ces deux matériaux rendent l’AISI 316 résistant à la corrosion même dans les environnements les plus agressifs, comme les domaines maritimes.
AISI 316Ti – 1.4571
L’AISI 316Ti est un acier inoxydable au chrome-nickel-molybdène stabilisé au titane.
L’AISI 316Ti est très similaire à l’AISI 316 et à l’AISI 316L. En raison de la présence de titane, la résistance mécanique de cet alliage est meilleure. Le risque de corrosion intracristalline diminue en raison de la présence de titane. L’AISI 316Ti peut être utilisé sans traitement thermique en raison de sa faible teneur en carbone. La température maximale recommandée de ce matériau est de 900 °C.
La principale différence entre l’AISI 316L et l’AISI 316Ti est l’ajout de titane dans le but de réduire le risque de corrosion intracristalline lors du fonctionnement à des températures autour de 425 °C et 815 °C.
AISI 321 – 1.4541
La composition chimique de l’AISI 321 est d’environ 18 % de chrome et d’environ 11 % de nickel. Ce matériau est très similaire à l’AISI 304, mais l’AISI 321 est stabilisé au titane pour la corrosion intergranulaire.
La température maximale de fonctionnement de ce matériau est de 870 °C, ce qui est nettement inférieur aux autres types de matériaux de gaine. Ce matériau est largement utilisé dans les applications chimiques et l’industrie aérospatiale.
AISI 310 – 1.4845
L’AISI 310 est un acier inoxydable austénitique généralement utilisé pour les applications à température élevée. Sa teneur élevée en chrome et en nickel assure une résistance à la corrosion comparable à celle de l’AISI 304, mais avec une résistance supérieure à l’oxydation.
Ce matériau présente une bonne résistance thermique et une température maximale de 1 150 °C.
AISI 304 – 1.4301
L’AISI 304 est l’un des matériaux en acier inoxydable les plus appliqués. Ce matériau présente des propriétés intéressantes en raison de sa résistance à la corrosion et de son aptitude à la déformation. Il est également parfaitement soudable. La température de fonctionnement maximale recommandée est de 900 °C.
L’AISI 304 est connu pour sa qualité. Il est composé de 18 % de chrome et de 8 % de nickel.
Il affiche une excellente résistance à la corrosion, mais il est sensible aux chlorures et aux acides. En chauffant le matériau, l’aptitude à la déformation de l’alliage augmente et la dureté du matériau est réduite, ce qui facilite le travail avec l’alliage. L’aptitude au soudage de ce matériau est également bonne et il peut être soudé avec toutes les techniques de soudage connues.
AISI 446 – 1.4762/1.4749
L’AISI 446 est un acier inoxydable au chrome ferritique thermorésistant, qui contient environ 1,7 % d’aluminium. L’AISI 446 est également un acier inoxydable non thermotraitable. Ce type de matériau est très résistant à la corrosion et à l’oxydation à des températures élevées alors que les conditions de contrainte sont faibles.
Ce type de matériau est parfaitement soudable en utilisant la plupart des méthodes de soudage traditionnelles. Cependant, il est recommandé d’éviter le soudage au gaz et le soudage oxyacétylène.
Inconel 600 – 2.4816
Ce matériau nickel-chrome affiche une bonne résistance dans les environnements de carburation et de chlorure. L’alliage est non magnétique et parfaitement soudable. Ce matériau est également facile à mettre en forme.
L’Inconel 600 affiche un point de fusion de 1400 °C, de plus ce matériau est résistant à l’oxydation et à la corrosion à des températures aussi élevées. Ce matériau a été développé pour des températures cryogéniques élevées jusqu’à plus de 1 000 °C.
Inconel 601 – 2.4851
Cet alliage est un matériau nickel-chrome-fer à usage général. Il est forgé pour les applications où la résistance à la chaleur et à la corrosion est indispensable. L’Inconel 601 est particulièrement résistant à l’oxydation à haute température et à la corrosion aqueuse. Sa teneur en nickel-chrome et en aluminium forme une pellicule d’oxyde protectrice qui garantit que l’alliage n’est pas fragilisé lorsqu’il est exposé à des températures élevées pendant de longues périodes.
L’Inconel 601 convient aux opérations de four telles que le recuit, la nitruration par carburation et d’autres opérations de chauffage. Il est également utilisé dans divers équipements de traitement chimique et pétrochimique. Enfin, ce matériau est également utilisé dans le cadre de la production d’acide nitrique.
L’Inconel 601 est soudable par toutes les méthodes commerciales connues. La température maximale recommandée est de 1 200 °C.
Pyrosil® – Alliage TD
Le matériau Pyrosil® présente des caractéristiques spéciales qui lui confèrent une excellente résistance à l’oxydation et à la corrosion par nitruration. Le Pyrosil® est moins sujet à la dégradation dans les atmosphères à base de carbone. Cet alliage s’est avéré plus résistant à l’oxydation que les aciers inoxydables et les alliages contenant des quantités plus élevées de nickel à des températures allant jusqu’à 1 250 °C. Toutefois, le Pyrosil® n’est pas recommandé pour les atmosphères sulfureuses présentant des températures supérieures à 500 °C.
Le matériau Pyrosil® est performant dans les processus industriels comme le traitement chimique et pétrochimique. Il en va de même pour les procédés de l’industrie de l’acier, de la céramique et de l’automobile.
Le matériau Pyrosil® présente une résistance à l’oxydation supérieure à celle de l’AISI 310 et de l’Inconel 600. Et une résistance supérieure à haute température par rapport aux aciers AISI 310s et Inconel 600.
PT10 %Rh
Les alliages platine-rhodium sont utilisés pour les applications à hautes températures. Ils sont plus résistants que le platine pur, tout en présentant une résistance uniforme à l’oxydation comme le platine pur. Leur composition chimique est de 90 % de platine et de 10 % de rhodium. Leur point de fusion est d’environ 1 850 °C.
Des alliages contenant environ 10 % de rhodium sont utilisés comme branche positive de thermocouple.
Ce matériau est également utilisé comme élément chauffant dans les fours à résistance. Il est par ailleurs utilisé dans la production de catalyseurs pour le verre et l’automobile.
Pt20 %Rh
Toutes les combinaisons d’alliages platine-rhodium utilisées dans les fils de thermocouple ont pour caractéristique principale de présenter une température de fonctionnement plus élevée en raison de la teneur en rhodium. Cet alliage Pt20%Rh peut être utilisé dans des conditions d’oxydation jusqu’à 1 800 °C. L’alliage peut être exposé brièvement à des températures allant jusqu’à 1 850 °C. Ce matériau est utilisé dans des atmosphères ultra-variables et dans la recherche sur les procédés.
Pour en savoir plus sur les propriétés physiques du matériau de la gaine de platine, cliquez ici. (Page en anglais)
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