Inconel vs Hastelloy : choisir selon le numéro UNS plutôt que la marque

Inconel et Hastelloy sont deux marques, pas deux familles d’alliages. Inconel appartient à Special Metals, Hastelloy à Haynes International, et les deux fabricants commercialisent certains des mêmes numéros UNS. Choisissez selon la spécification, pas selon la marque : UNS N06625 lorsque la résistance mécanique et la température sont déterminantes, N10276 pour les acides réducteurs, et N06022 pour les acides oxydants et mixtes ainsi que les conditions sévères en crevasse avec chlorures ; une étude évaluée par des pairs et hébergée par un organisme gouvernemental classe N06686 au-dessus de toutes ces nuances pour la résistance en crevasse. Indiquez aussi la section ASME, la forme de produit et l’état : la fiche technique du fabricant pour l’alliage 625 indique un écart de 400 °F entre les températures admissibles d’un même appareil relevant de la Division 1, selon que le matériau est de Grade 1 ou de Grade 2, à l’état recuit ou à l’état recuit par mise en solution.

Inconel vs Hastelloy : la réponse courte, en quatre critères et un tableau

Quatre critères déterminent la nuance : la température maximale du métal et le code qui la régit, les conditions de service (réductrices ou oxydantes), la teneur en chlorures et la géométrie des crevasses, ainsi que la forme de produit que vous devez faire certifier. Renseignez ces quatre critères et le numéro UNS ressort du tableau ci-dessous. Sans ces informations, vous ne faites que deviner.

La plupart des comparatifs publiés demandent au lecteur de fournir les trois premiers critères, puis ne donnent jamais de réponse. Le quatrième est déterminant pour la section du code examinée plus loin dans cet article, car la contrainte admissible dépend de l’état du matériau que vous avez réellement acheté. Un nom de marque ne peut répondre à aucun de ces quatre critères : les deux marques couvrent plusieurs alliages aux comportements différents.

Les mêmes quatre critères déterminent la nuance dans les secteurs du pétrole et du gaz, de la pétrochimie, de la production d’électricité et du traitement chimique. Le secteur, à lui seul, prédit mal le choix de la nuance. Un échangeur de chaleur dans une raffinerie et un autre dans une installation de dessalement peuvent nécessiter des alliages différents, tandis que deux usines de secteurs distincts traitant le même acide à la même température auront généralement besoin de la même nuance.

Voici le tableau de sélection établi à partir de ces quatre critères. Chaque ligne correspond à un numéro UNS, que le fabricant peut chiffrer et auquel un deuxième fournisseur peut répondre. TiAlloy fournit les nuances 625, C-276, C-22, 718, 600 et Monel 400 dans sa gamme de tôles, tubes et barres en alliages de nickel.

Plages de composition issues des normes ASTM B443, B575, B333, B435, B670 et B168, telles qu’elles sont publiées dans les fiches techniques de Special Metals et de Haynes International citées dans les références. Les recommandations relatives aux conditions de service reflètent notre propre interprétation des données présentées plus loin. Ces données permettent de comparer trois nuances, N06625, N10276 et N06022 ; les autres lignes sont établies d’après leur composition publiée et leur spécification. Considérez-les donc comme une première sélection, et non comme un classement issu d’essais.

Les deux noms sont des marques, et les deux fabricants commercialisent certains des mêmes alliages

Inconel C-276 est un produit qui existe réellement. Special Metals publie des fiches techniques pour INCONEL alloy C-276, INCONEL alloy 22, INCONEL alloy HX et INCONEL alloy G-3. Haynes International commercialise chacun de ces alliages sous la marque Hastelloy et le même numéro UNS. Même alliage, deux marques, deux chaînes d’approvisionnement.

Le fabricant lui-même le confirme. Une note de bas de page de la fiche technique de l’alliage 625 de Special Metals précise que Hastelloy est une marque de Haynes International. Le fabricant qui commercialise l’alliage ne prétend pas que la marque est le métal ; c’est le marché qui le fait. Quand quelqu’un affirme que Hastelloy et Inconel sont des métaux différents, il décrit un bon de commande, pas le métal.

Une expression à bannir : « C276 acier inoxydable ». UNS N10276 est un alliage à base de nickel, avec une teneur majoritaire en nickel et 4–7 % de fer. Le qualifier d’acier inoxydable revient à inverser le métal de base ; un fabricant qui reçoit une telle demande chiffrera le mauvais matériau ou devra demander des précisions.

Les différences réelles entre les deux alliages tiennent d’abord à leur teneur en molybdène et se retrouvent ensuite dans un tableau de code ; elles ne tiennent jamais à la marque. Toutes les différences importantes sont visibles dans une spécification et invisibles dans un nom de marque.

Ce que le chrome, le molybdène et le tungstène vous apportent réellement

Le chrome apporte une résistance à l’oxydation et favorise la passivité en milieu oxydant. Le molybdène et le tungstène améliorent la résistance aux acides réducteurs et à la corrosion en crevasse. Le niobium permet le durcissement par précipitation, ce qui explique pourquoi l’alliage 625 peut durcir au vieillissement et gagner en résistance mécanique en service, contrairement au C-276. Consultez ces trois teneurs — chrome, molybdène et tungstène — dans un tableau de composition pour anticiper le comportement de tout alliage de nickel avant même de lire sa fiche technique.

Composition chimique : nickel, chrome et écart de teneur en molybdène

Le nickel et le chrome définissent les caractéristiques de base des deux familles, et deux chiffres font l’essentiel du travail. Dans l’Inconel 625, la teneur en chrome est de 20,0–23,0 %, contre 14,5–16,5 % dans le C-276. La teneur en molybdène évolue en sens inverse, avec un écart plus important : 8,0–10,0 % contre 15,0–17,0 %. Le molybdène est utile à deux titres dans le 625 : les mêmes ajouts qui améliorent la résistance aux acides renforcent aussi la matrice de nickel par solution solide. Ces deux éléments exercent des effets opposés, à l’origine des principales différences de composition chimique entre les nuances — et de l’inversion des performances selon le type d’acide, examinée deux sections plus loin.

Trois nuances sont au cœur de ce comparatif. Voici leurs teneurs en éléments d’alliage, toutes exprimées sous forme de valeurs limites d’après les fiches techniques des fabricants.

La teneur en cobalt compte davantage que ne le laisse penser sa position dans la liste : ces trois fiches techniques autorisent une teneur comprise entre 1,0 % et 2,5 %. Si vous avez besoin d’un plafond plus bas, vous devez donc l’ajouter à votre demande comme exigence distincte. Aucune source consultée pour cet article ne précise la limite fixée par un secteur en particulier ; renseignez-vous auprès de l’équipe projet plutôt qu’auprès du fabricant. Source : fiches techniques de Special Metals pour INCONEL alloy 625 et alloy C-276 ; fiche technique HASTELLOY C-22 de Haynes International. Il s’agit des limites fixées par les spécifications des normes ASTM citées plus haut, et non d’une analyse de coulée.

Calcul de l’indice de piqûration, avec les réserves qui s’imposent

PREN(W) = %Cr + 3,3 × (%Mo + 0,5 × %W). Pour le N06022, avec des teneurs nominales de Cr 22, Mo 13 et W 3, le calcul donne 22 + 3,3 × (13 + 1.5) = 22 + 47.85 = 69.9. En appliquant le même calcul aux compositions moyennes, on obtient environ 74.5 pour le N10276, 51.2 pour le N06625 et 70.8 pour le N06022, au lieu de 69.9. Ces valeurs sont nos calculs à partir des limites publiées, et non des chiffres communiqués par les fabricants.

L’écart de résistance en crevasse : un intervalle de 15 °C confirmé par trois éditeurs

La plupart des débats sur Hastelloy et Inconel portent sur la piqûration. Or, dans les essais par immersion en chlorure ferrique acidifié publiés par Special Metals, les quatre nuances les plus résistantes affichent toutes la même valeur « supérieure à », sans chiffre précis. Le mécanisme discriminant dépend du bain : précisez-le avant de classer les nuances. Comparez l’Inconel 625 au Hastelloy C-276 selon la température critique de corrosion en crevasse : trois sources aboutissent systématiquement à un écart entre les deux.

La fiche technique de Special Metals indique, pour les nuances N06625, N10276, N06022 et N06686, la même température critique de piqûration, supérieure à 85 °C ; ce bain ne permet donc pas de les départager. Dans ses essais au chlorure ferrique acidifié à 6 %, selon la méthode ASTM G48, Haynes publie des températures critiques de corrosion en crevasse de 40 °C pour l’alliage 625 et de 55 °C pour le C-276. La colonne consacrée à la piqûration départage les deux nuances, à 100 °C pour l’alliage 625 contre 150 °C pour le C-276 : dans ce bain, l’écart est de 50 °C, soit plus de trois fois l’écart mesuré en crevasse. Les colonnes des deux fabricants pointent vers des mécanismes différents : les mêmes deux numéros UNS, la même famille d’essais d’immersion au chlorure ferrique ASTM G48, le même classement, mais un seuil de mesure différent. Les deux fabricants classent le C-276 devant l’alliage 625. Special Metals indique une valeur supérieure à 85 °C pour la piqûration, tandis que Haynes précise les températures des deux mêmes nuances : 100 °C et 150 °C. Les colonnes divergent sur la précision de la mesure, pas sur la nuance la plus performante, comme l’explique la section suivante. Malgré ce désaccord, l’écart en crevasse entre ces deux nuances reste proche de 15 °C ; les sources publiées concordent mieux sur cet écart que sur une valeur absolue.

Pourquoi les résultats de quatre alliages semblent identiques en milieu corrosif

La mention commune « > 85 °C » ne signifie pas que les quatre alliages sont à égalité. C’est une valeur censurée : la fiche technique s’arrête à 85 °C et présente de la même façon toutes les valeurs supérieures, sans préciser pourquoi. Deux distributeurs publient une limite de stabilité du chlorure ferrique, proche de 60 °C pour l’un et de 85 °C pour l’autre avec une solution à 10 % ; c’est une explication plausible, qui ne figure toutefois pas dans la fiche technique.

La censure dans cette colonne est unilatérale, exactement comme le prévoit une limite supérieure liée à la dégradation de la solution : chaque valeur de piqûration déterminée se situe sous la limite, et aucune ligne n’est limitée par le bas. Dans la colonne consacrée à la corrosion caverneuse, une seule ligne est censurée dans l’autre sens : la nuance la moins résistante dépasse la limite inférieure, avec une valeur inférieure à 0 °C. Dans un sens comme dans l’autre, interprétez une limite comme une mesure manquante, et non comme une propriété.

Essais d’immersion de type ASTM G48 au chlorure ferrique, selon la fiche technique C-276 de Special Metals. Les valeurs de Haynes pour les deux mêmes nuances, citées dans la section précédente, sont supérieures de 5 °C et correspondent à une durée de 72 h. Trois autres lignes du tableau publié sont exclues : deux parce que leurs valeurs en degrés Celsius et Fahrenheit ne concordent pas, et une pour l’INCOLOY alloy 825, qui n’est ni candidate pour ce comparatif ni nuance de référence basse. Les lignes ci-dessus proviennent de la publication SMC-019 de Special Metals, sous copyright 2004 ; elles datent donc de plus de vingt ans. Les températures de corrosion en crevasse publiées indépendamment pour les mêmes nuances diffèrent de plusieurs degrés, car la composition chimique du bain, l’état de surface des éprouvettes et le dispositif formant la crevasse ne sont pas normalisés entre les laboratoires. Utilisez l’intervalle pour classer les nuances ; ne l’utilisez pas comme température de conception.

Trois sources aboutissent au même intervalle de 15 °C entre le 625 et le C-276, alors que leurs valeurs absolues ne varient que de 10 °C : 35/50, 40/55 et 45/60. Cette convergence est utile, mais elle reflète la concordance des données publiées plutôt que trois expériences indépendantes, car les trois sources sont des documents de fabricants ou de distributeurs. Deux autres sources situent la limite de stabilité du chlorure ferrique à des températures différentes, 60 °C et 85 °C, et aucune de ces valeurs ne figure dans les trois tableaux ci-dessus. Lorsque les sources se contredisent, dites-le.

Les crevasses ne sont pas de simples abstractions de laboratoire. Elles se forment au niveau des portées de joints, des jonctions tube-plaque tubulaire, des projections de soudure, des assemblages à recouvrement et des dépôts accumulés dans les tronçons en cul-de-sac. Chacune de ces zones peut retenir une concentration de chlorures dix fois supérieure à celle du fluide en vrac ; voilà pourquoi la température critique de corrosion en crevasse, et non celle de piqûration, mérite d’être discutée.

La fissuration par corrosion sous contrainte dépend de la température, pas de la teneur en chlorures

Un autre mode de défaillance lié aux chlorures est spécifié à tort. Les acheteurs vérifient la teneur en chlorures, qui à elle seule ne permet presque pas de prévoir le comportement. À leur température d’ébullition, l’alliage 625 et le C-276 résistent tous deux à 1 000 h d’exposition sous pliage en U dans du chlorure de magnésium à 42 %, du chlorure de lithium à 33 % et du chlorure de sodium à 26 %, tandis que l’acier inoxydable de type 316 se fissure en 24 h à 300 h dans les mêmes bains.

À température plus élevée, le constat s’inverse. À 232 °C, le C-276 et son alliage apparenté à faible teneur en carbone, le C-4, résistent encore au chlorure de sodium à 25 %, mais se fissurent dans du chlorure de magnésium présentant une teneur équivalente en chlorures. Ce sont la nature du cation et la température qui déterminent le résultat ; la seule teneur en chlorures ne suffit pas. Indiquez la température maximale du métal et le sel réellement présent dans votre demande de prix, et non une limite de chlorures en parties par million.

L’inversion selon le type d’acide : les cas où le 625 surpasse le C-276, et ceux où il ne le surpasse pas

Hastelloy n’offre pas systématiquement une meilleure résistance à la corrosion. L’alliage le plus performant change selon le type d’acide. Le C-276 résiste mieux en milieu acide lorsque l’acide est réducteur ; les alliages 625 et 22 sont plus performants lorsque l’acide est oxydant. Les écarts atteignent plusieurs ordres de grandeur, et non quelques pourcents : une ligne du tableau du fabricant couvre à elle seule près de trois ordres de grandeur.

Les nuances adaptées aux milieux oxydants sont l’alliage 625 et l’alliage 22 ; le C-276 ne l’est pas. Chaque nuance présentée offre une bonne résistance à la corrosion dans certaines conditions de service, mais atteint ses limites dans d’autres. Aucune n’offre une résistance à la corrosion supérieure dans les sept milieux chimiques ci-dessous ; le nom de la famille ne permet donc pas de trancher.

Avant d’examiner les chiffres, une réserve sur la méthode, car elle détermine l’usage que l’on peut en faire :

« Les essais de corrosion ne permettent, par nature, aucune normalisation complète… les essais de corrosion accélérée ne donnent que des résultats indicatifs et peuvent même induire complètement en erreur. »

Interprétez cela comme une autorisation de vous appuyer sur des écarts de plusieurs ordres de grandeur et d’ignorer les faibles écarts.

Comparaison de l’Inconel alloy 625 et du Hastelloy C-276 en milieu acide

Chaque taux ci-dessus correspond à une ligne du tableau 5 du bulletin Special Metals sur l’alliage INCONEL C-276, pour une immersion de 168 heures, en mils par an. Une seule publication, un seul laboratoire, une seule série d’essais ; et il est intéressant de noter qui en est l’éditeur : Special Metals répertorie les trois nuances sous sa propre marque INCONEL, y compris les deux que le reste du marché achète sous le nom Hastelloy. Il s’agit donc du classement d’un laminoir pour ses propres produits, et non de l’évaluation d’un concurrent. Le bulletin est la publication SMC-019 de Special Metals, protégée par copyright en 2004 ; ces taux ont donc plus de vingt ans. Les taux publiés indépendamment pour un milieu nominalement identique diffèrent, et l’aération, la vitesse d’écoulement, la préparation des éprouvettes et le niveau d’impuretés ne sont pas maintenus constants d’un laboratoire à l’autre. Retenez l’ordre de grandeur, pas le chiffre. Les taux sont des valeurs de laboratoire, sous réserve de la mise en garde relative à l’ASTM G31 ci-dessus.

La dernière ligne illustre le plus clairement le changement de classement. Dans un mélange bouillant d’acide nitrique à 10 % et d’acide fluorhydrique à 3 %, seul milieu oxydant de la série, le C-276 se corrode à 95 mpy, contre 28 mpy pour l’alliage 625 : environ 3,4 fois plus vite que l’Inconel qu’on suppose généralement supérieur, selon le tableau même du fabricant d’Inconel.

Un même tableau fait apparaître trois classements différents sur sept lignes. Dans l’acide sulfurique à 10 % bouillant, les trois nuances se situent entre 17 et 22 mpy, un écart qui ne permet de rien trancher. Passez à l’acide sulfurique à 95 % à 50 °C : les valeurs publiées sont de 48 mpy contre 0.1 mpy. Il faut y voir deux à trois ordres de grandeur, et non un rapport exact de 480× : le diviseur ne comporte qu’un chiffre significatif et se situe à la limite de résolution de ces tableaux imprimés ; le rapport indique donc un ordre de grandeur, pas une mesure. Cet ordre de grandeur suffit à décider du choix d’une cuve. Le bulletin ne publie aucune valeur pour l’alliage 22 dans ce milieu ; cette ligne classe donc deux nuances, et non trois. Dans les quatre milieux réducteurs qui suivent, le C-276 arrive en tête chaque fois, tandis que le 625 affiche un taux de corrosion de 2,5× à plus de 18× supérieur. Ces quatre lignes sont une sélection. Le tableau 5 en compte dix-sept et, parmi les lignes omises — acide sulfurique à 20 % et 40 % à 80 °C, et acide sulfurique à 10 % plus acide chlorhydrique à 2 % à 50 °C — l’alliage 625 égale ou dépasse le C-276, avec des taux de 5 mpy ou moins. L’avantage du C-276 est réel dans les acides réducteurs chauds et concentrés. Il ne résume pas tout le tableau. Enfin, la seule ligne en milieu oxydant inverse le classement : le C-276 est le moins performant des trois, avec 95 contre 23 pour l’alliage 22, à l’opposé de ce que laisse prévoir la réputation du C-276. Votre variable, c’est le caractère réducteur ou oxydant du milieu, auquel s’ajoute la contamination par les chlorures ; ce n’est jamais la marque figurant sur le certificat du fabricant.

Choisir au sein de chaque famille : sélectionner la bonne nuance, pas la bonne marque

Choisir une famille ne règle presque rien. Inconel couvre à la fois un alliage résistant à la corrosion et un alliage à résistance mécanique élevée durci par précipitation, aux comportements radicalement différents. La gamme Hastelloy résistante à la corrosion compte à elle seule cinq nuances dont les taux de corrosion peuvent varier d’un ordre de grandeur pour un même milieu. Choisissez d’abord la nuance, puis le fabricant.

Nuances d’alliage Inconel : 600, 601, 625 et 718

Utilisez la tôle, les tuyaux et les barres en alliage 625 lorsque vous avez besoin de résistance à la corrosion et de capacité de charge dans une même pièce. L’Inconel 600 est un alliage nickel-chrome sans molybdène : il offre une excellente résistance au chlore sec et aux milieux caustiques, mais résiste mal aux eaux contenant des chlorures. L’alliage 601 contient de l’aluminium, qui améliore la résistance à l’oxydation dans les équipements de fours. L’Inconel 718 est un alliage à haute résistance mécanique, et c’est celui qui induit le plus souvent en erreur. La résistance mécanique de l’Inconel 718 provient de la précipitation de phase gamma double prime ; c’est une propriété mécanique, et non une propriété de résistance à la corrosion. Spécifiez le 718 pour un boulon ou un disque, jamais en remplacement du 625 dans un milieu acide.

Alliages Hastelloy : C-276, C-22, C-2000 et B-3, et place de l’alliage 686

Pour comparer les alliages Hastelloy, examinez d’abord le chrome, puis le molybdène : ces deux éléments indiquent quelle partie de la plage d’acidité vise chaque nuance Hastelloy. La tôle forte et le tube Hastelloy C-276 restent les références de la famille et le choix sûr par défaut dans les milieux mixtes réducteurs. Hastelloy C-22 se distingue par sa teneur en chrome. Haynes International indique que la teneur plus élevée en chrome du C-22 lui confère une « résistance nettement supérieure aux milieux oxydants à celle de l’alliage de référence de la famille, le C-276 ». Le C-2000 ajoute du cuivre pour l’acide sulfurique, quelle que soit sa concentration. Le Hastelloy B-3 résiste à l’acide chlorhydrique à toute concentration et se dégrade rapidement en présence de tout contaminant oxydant. Ne confondez pas une ancienne fiche de stock de Hastelloy B-2, parfois écrit « Hastelloy B2 », avec le B-3 : le B-3 est la nuance qui lui succède, et non une variante orthographique. L’alliage 686 n’est pas du tout une nuance Hastelloy : Special Metals commercialise le N06686 sous le nom d’alliage INCONEL 686, et il figure dans cette liste parce que c’est vers lui que se tourne un acheteur lorsque le C-22 n’offre plus une marge suffisante face à la corrosion caverneuse. Les fiches techniques lui attribuent une excellente résistance à la corrosion en milieu caverneux. Le tableau des laminoirs sur la corrosion caverneuse présenté plus haut ne fait qu’en délimiter les performances, sans trancher ; en revanche, l’étude électrochimique évaluée par les pairs citée dans cette section classe les températures de protection ainsi : 625 < C-4 < C-276 < alliage 22 ≈ alliage 59 ≈ C-2000 < alliage 686. Il s’agit d’une mesure indépendante, et non d’une simple borne. L’alliage réapparaît plus loin comme métal d’apport de soudage pour cette même raison.

Deux nuances proches reviennent souvent dans les mêmes discussions. Monel 400 est un alliage nickel-cuivre, résistant à l’acide fluorhydrique et à l’eau de mer, mais inadapté aux acides oxydants. Monel K-500 est sa version durcie par vieillissement, destinée aux arbres et aux éléments de fixation. Ni l’un ni l’autre ne convient à une problématique de corrosion en crevasse due aux chlorures, bien que tous deux figurent dans les mêmes demandes de renseignements.

Le problème des quatre plafonds : les performances à haute température ne se résument pas à un chiffre

Les applications à haute température sont celles où une erreur coûte le plus cher. Un alliage n’a pas une seule température maximale. Il en a quatre, et elles peuvent différer de plusieurs centaines de degrés. Pour l’alliage 625, la capacité métallurgique, la contrainte admissible répertoriée dans le code pour la nuance effectivement achetée, le cas particulier applicable et la procédure pour les matériaux non répertoriés donnent chacun un plafond différent. Citer le mauvais plafond conduit à imposer des contraintes excessives aux spécifications de tuyauterie.

Ces niveaux sont structurels. Nous citons ci-dessous, mot pour mot, les chiffres à l’origine des lignes 2, 2b et 3, plutôt que de les reformuler ici, car ils proviennent d’un bulletin du fabricant qui résume l’ASME Section II, Part D et non du tableau du code lui-même. Des synthèses de distributeurs du même paragraphe circulent avec les Grades inversés, ou avec une ligne de la Section XII et une ligne sur les boulons absentes du bulletin ; c’est pourquoi il vaut mieux consulter le document du fabricant lui-même que le tableau d’un revendeur. Autre précision sur le domaine d’application : ces niveaux ne sont pas des options entre lesquelles choisir pour un même composant. Le Boiler and Pressure Vessel Code régit les appareils sous pression et les chaudières, tandis que le B31.3 régit les tuyauteries de procédés ; c’est l’ouvrage que vous réalisez qui détermine lequel s’applique. Un projet conforme à la directive européenne sur les équipements sous pression relève d’un autre ensemble de normes harmonisées, avec sa propre procédure d’approbation des matériaux. Vérifiez donc le référentiel adopté par le projet avant de vous reporter à un plafond indiqué dans un tableau ASME.

Les contraintes de calcul admissibles des matériaux Grade 1 pour une construction selon la Section VIII, Division 1, jusqu’à 1200°F, selon la Section III, Classes 2 et 3, jusqu’à 800 °F, ainsi que celles des matériaux Grade 2 pour une construction selon la Section VIII, Division 1, jusqu’à 1600°F, figurent dans le tableau 1B de l’ASME Section II, Part D… Les contraintes admissibles et les règles applicables à une construction selon la Section 1 avec des matériaux Grade 1 jusqu’à 1100°F figurent dans l’ASME Code Case 1935.

Ce sont les termes du bulletin, pas ceux du code. Le tableau 1B est derrière le péage de l’ASME et n’a pas été consulté pour cet article. L’édition actuelle est BPVC-2025 ; prenez donc cette citation comme une question à soumettre à votre ingénieur codes, et non comme une réponse.

Relisez les lignes 2 et 2b : confondre les deux est l’erreur la plus facile à éviter dans ce tableau, et la plus coûteuse à commettre. Même alliage, même code, même appareil sous Division 1 ; pourtant, selon les chiffres du bulletin lui-même, l’écart entre les matériaux Grade 1 et Grade 2 atteint 400 °F. Le Grade 1 est à l’état recuit et le Grade 2 à l’état recuit de mise en solution — une correspondance que cet article reprend d’une synthèse de distributeur de l’ASTM B443, plutôt que de la spécification, qui n’a pas été consultée. Cette différence dépend d’un état de traitement thermique qu’un bon de commande peut omettre sans le préciser ; le fabricant livrera alors celui qui a effectivement été spécifié dans la commande.

Le commentaire du code indique qu’un matériau non répertorié ne peut être utilisé que s’il est conforme à une spécification publiée couvrant sa composition chimique, ses propriétés physiques et mécaniques, sa méthode de fabrication, son traitement thermique et son contrôle qualité, et qu’il satisfait par ailleurs aux exigences du Code. Sa contrainte admissible doit alors être déterminée selon la base de calcul du Code applicable, ou selon une base plus conservative.

Tableau de correspondance entre marques déposées et numéros UNS

À ce niveau, la plupart des différences entre les documents Inconel et Hastelloy disparaissent, car les deux marques correspondent aux mêmes numéros UNS et aux mêmes spécifications ASTM.

Voici les informations à inscrire sur le bon de commande. Chaque ligne indique un nom commercial, son numéro UNS, le numéro Werkstoff utilisé par les fabricants européens et la spécification ASTM correspondant à chaque forme de produit. Citez la ligne, pas la marque : tout fabricant qualifié pour l’aéronautique, l’énergie ou les industries de procédés chimiques pourra répondre à la même demande.

Spécifications compilées à partir des bulletins de Special Metals et de Haynes International répertoriés dans les références, puis recoupées avec ASTM B575-17(2023). Vérifiez l’édition en vigueur avant d’envoyer une demande de prix.

Ajoutez deux lignes à toute demande de prix établie à partir de ce tableau. Premièrement, l’état du matériau, car les états recuit et recuit de mise en solution ne sont pas interchangeables, et la contrainte admissible répertoriée dans le code, présentée dans la section précédente, dépend de celui que vous achetez. Deuxièmement, un certificat de contrôle matière EN 10204 3.1, document pratique d’acceptation à la réception qui permet de retracer le numéro de coulée jusqu’au fabricant. Notre liste de contrôle pour vérifier les fournisseurs indique les renseignements à demander avant l’expédition d’une commande, et notre gamme d’alliages de nickel présente les nuances que nous fournissons sous forme de tôles fortes, tubes et barres. Si une ligne de ce tableau correspond déjà à votre besoin, envoyez-la-nous comme spécification et nous établirons un devis sur cette base.

Ce qui explique réellement l’écart de prix

La composition chimique fixe un prix plancher. Le procédé de fabrication détermine la facture. Les fiches techniques du fabricant pour le C-276 et le C-22, deux nuances couvertes par l’ASTM B575-17(2023), indiquent pour le N10276 une teneur en molybdène de 15,0–17,0 % et en tungstène de 3,0–4,5 %, contre 12,5–14,5 % et 2,5–3,5 % pour le N06022 : la différence de matières premières est réelle. La B575 est le document de référence à citer sur le bon de commande. Le procédé de fabrication a une incidence sur le prix bien plus importante que cet écart.

Le procédé de fusion est le premier multiplicateur de coût : la fusion par induction sous vide, la refusion à l’arc sous vide et la refusion sous laitier électroconducteur correspondent à trois bases de coût différentes, avant même le laminage du métal. Une spécification qui exige une double fusion a donc déjà fixé un prix avant que quiconque examine la composition chimique. La forme de produit est le deuxième facteur : un tube étiré sans soudure, une barre étirée à froid et une tôle plaquée sont issus de procédés de fabrication distincts, et ne sont pas de simples formes différentes d’un même produit. La quantité est le troisième facteur, car une dimension non standard exige une campagne de fabrication dédiée au laminoir plutôt qu’une découpe dans le stock.

La littérature publiée sur le coût des superalliages à base de nickel, notamment la comparaison évaluée par les pairs des procédés de fabrication de l’IN625 et une analyse des coûts de fabrication, mérite d’être lue en gardant une réserve à l’esprit. Ces études comparent différents procédés pour un seul alliage, le corroyage et la fabrication additive ; leurs pourcentages décrivent uniquement cette comparaison. Aucune ne permet de savoir ce que coûte le 625 par rapport au C-276. Citer leurs chiffres pour comparer des marques, c’est risquer d’introduire un écart de prix erroné dans une spécification.

La masse volumique est un facteur moins évident. Le N10276 affiche 8,89 g/cm³, contre 8,44 g/cm³ pour le N06625 ; pour une même géométrie de pièce, il représente donc 5,3 % de masse en plus. Ce calcul est le nôtre, établi à partir des masses volumiques publiées ; il montre qu’une comparaison de prix au kilogramme sous-estime l’écart pour une pièce finie.

Fabrication : la soudure est généralement le maillon faible

Les données de corrosion décrivent le métal de base. C’est au niveau de la soudure que votre équipement tombe en panne. Les essais de piqûration publiés dans le bulletin Special Metals sur l’alliage INCONEL C-276 montrent qu’un assemblage soudé en C-276 avec un métal d’apport C-276 correspondant subit une attaque de 6,2 mm dans la soudure avec le soudage à l’arc au tungstène sous gaz, et de 3,4 mm avec le soudage à l’arc pulsé sous gaz avec fil fusible, tandis que le métal de base adjacent à la soudure ne présente aucune attaque. Les deux valeurs proviennent d’un même bain, le mélange bouillant d’acides quadruple que le bulletin appelle Green Death. Le même tableau contient des lignes selon la méthode C de l’ASTM G48 pour le même assemblage ; dans ce cas, le métal d’apport correspondant ne subit aucune attaque, quel que soit le procédé de soudage. Considérez les 6,2 mm comme le résultat d’un bain donné sur un assemblage donné avec ce métal d’apport, et non comme une propriété générale du métal d’apport correspondant. Qualifiez l’assemblage pour vos propres conditions de service au lieu de considérer que le métal d’apport correspondant est toujours sûr ou dangereux.

Dans ce bain publié, le recours à un métal d’apport plus riche en éléments d’alliage a résolu le problème. En remplaçant le métal d’apport par du 686CPT sur le même métal de base C-276, l’attaque est devenue nulle, tant dans le métal de base que dans la soudure. La formation d’une solution solide s’accompagne d’une pénalité à la solidification : ces alliages ségrègent le molybdène en se solidifiant, ce qui appauvrit les cœurs des dendrites ; un métal d’apport plus riche d’un niveau compense cet appauvrissement. Choisir par défaut un métal d’apport assorti au seul motif que son étiquette correspond à celle de l’alliage est une habitude, pas une spécification.

L’usinabilité et l’aptitude au formage évoluent en sens opposé dans ce groupe ; mieux vaut le savoir avant d’arrêter son choix sur une nuance. Le bulletin de l’alliage 625 indique une vitesse de tournage à outil à arête unique de 4,0–10,7 m/min avec un outil en acier rapide et de 14–34 m/min avec un outil en carbure revêtu. Ces alliages s’écrouissent fortement : une barre moins chère peut donc donner une pièce finie plus coûteuse, une fois pris en compte la durée de vie de l’outil et le temps de cycle. Les données à l’état recuit du même bulletin expliquent pourquoi l’alliage 625 se forme plus facilement qu’il ne s’usine ; ne transposez pas les valeurs d’une nuance à une autre.

Peut-on assembler par soudage un alliage Hastelloy et un alliage Inconel ? Les données de qualification publiées pour des assemblages 625-Hastelloy X indiquent des valeurs de résistance à la traction de 835,6 MPa en soudage à l’arc MIG, de 825,3 MPa en soudage à l’arc TIG et de 817,0 MPa en soudage à l’arc avec électrode enrobée. Toutes les éprouvettes ont rompu du côté de l’alliage X et ont satisfait aux essais de ressuage, radiographie et pliage guidé. Ces valeurs proviennent d’un seul programme d’essais publié par Special Metals ; elles montrent que l’assemblage peut être qualifié, mais ne constituent pas une contrainte admissible de calcul.

Ce qui a réellement changé et ce qui n’a pas changé

Vous verrez souvent affirmer que les achats passent d’une approche fondée sur les marques à une approche fondée sur les spécifications, les marques déposées laissant place aux numéros UNS dans les demandes de prix, les bons de commande et les certificats matière. Au niveau des spécifications, les mécanismes sont en place depuis des décennies, et les éléments disponibles contredisent cette tendance de deux façons.

ASTM E527, la norme qui établit les numéros UNS, comportait déjà une révision de 1983 lorsque la plupart des spécifications utilisées aujourd’hui ont été rédigées, et l’édition en vigueur au moment de la rédaction est E527-23. Le catalogue ASTM répertorie toujours E527-83 et ses reconductions : 1983 est donc une date de révision, et non une date d’origine. La pratique est plus ancienne que ne le laisse penser le numéro de l’édition actuelle. L’identification au niveau de la spécification est antérieure à la plupart des ingénieurs qui l’utilisent : il n’y a donc aucun changement à signaler. La demande de recherche ne peut pas non plus servir de preuve, car elle mesure la recherche d’informations, et non le comportement d’achat.

Plus clairement encore, ASTM E527-23 précise qu’un numéro UNS ne constitue pas en lui-même une spécification. Il fournit une identification uniforme et des références croisées, sans définir d’exigences en matière de forme, d’état ou de qualité. Recommander de « simplement spécifier le numéro UNS » est donc incomplet, même au regard de l’organisme de normalisation lui-même. Les sections précédentes en montrent la raison : UNS N06625 couvre à la fois les états recuit et recuit de mise en solution de l’alliage 625. Le numéro seul ne permet donc pas de distinguer les deux limites de température de la Division 1 indiquées par le bulletin du laminoir pour ce même alliage.

Ce qui a réellement changé, c’est la métallurgie, pas les formalités. La famille des alliages résistants à la corrosion s’est largement étendue au-delà de C-276 et C-22, avec les alliages 59, C-2000, 686 et le plus récent HYBRID-BC1 (N10362). Une revue évaluée par les pairs publiée en 2025 indique que la corrosion dans la désulfuration humide des gaz de combustion reste un sujet ouvert. Un distributeur actif sur ce marché signale un recours croissant à l’alliage 22 dans ces conditions de service, mais aucune source évaluée par les pairs ne publie de chiffre de croissance. L’ASME BPVC en est maintenant à son édition 2025, les anciens cas de code ayant été intégrés à la Section II. C’est précisément pourquoi chaque température dérivée d’un code indiquée ici mentionne la section et le document d’où elle provient, et pourquoi les chiffres du bulletin sont désignés comme tels.

Questions fréquentes

Q : Hastelloy C276 est-il identique à Inconel C276 ?

Oui. Les deux correspondent à UNS N10276, Werkstoff 2.4819, et sont fournis selon ASTM B575 pour les tôles fortes. Hastelloy est une marque déposée de Haynes International et Inconel, une marque déposée de Special Metals ; les deux laminoirs publient des bulletins pour ce même alliage.

La spécification sous le nom commercial limite la liste des soumissionnaires à la chaîne de distribution d’un seul laminoir, sans changer le métal livré. Indiquez UNS N10276 avec la spécification ASTM, la forme de produit et l’état : tout fournisseur qualifié pourra alors établir un devis pour un périmètre identique. Une note de bas de page du bulletin de Special Metals sur son alliage 625 reconnaît que Hastelloy est une marque déposée de Haynes ; les deux laminoirs s’accordent donc sur ce point, même si le marché ne le fait pas toujours.

Q : Hastelloy est-il meilleur qu’Inconel ?

Aucune famille n’est meilleure que l’autre, car ces deux noms recouvrent plusieurs alliages. En milieu acide réducteur, C-276 l’emporte de deux à trois ordres de grandeur dans l’acide sulfurique à 95 % à 50 °C, tandis que les alliages 625 et 22 sont plus performants en milieu acide oxydant, où C-276 est le moins performant des trois.

Le classement s’inverse deux fois parmi les sept milieux publiés dans le tableau de corrosion ci-dessus, ce qui donne trois classements différents. Déterminez s’il s’agit de conditions réductrices ou oxydantes, le niveau de chlorures et la géométrie des crevasses, puis choisissez la nuance à partir de la spécification plutôt que de la marque. Chaque nuance de cette comparaison convient à certaines conditions, et aucune n’est supérieure dans les sept environnements chimiques du tableau. Le nom de la famille ne permet donc pas de trancher.

Q : Quelle est la principale différence entre Inconel 625 et Hastelloy C-276 ?

Le molybdène et le niobium. Le chrome et le molybdène présentent les deux plus grands écarts en pourcentage, mais c’est le couple molybdène-niobium qui explique la différence de comportement : C-276 contient 15,0–17,0 % de molybdène, ce qui lui confère une résistance aux acides réducteurs et à la corrosion en crevasse ; 625 contient 8,0–10,0 % de molybdène et 3,15–4,15 % de niobium. Ce dernier améliore la résistance mécanique par durcissement structural, mais rend 625 moins résistant aux acides réducteurs concentrés.

Les températures critiques de corrosion en crevasse publiées illustrent l’effet pratique : 35 °C pour l’alliage 625 contre 50 °C pour C-276 lors d’essais d’immersion au chlorure ferrique de type ASTM G48. Choisissez Inconel 625 lorsque vous avez besoin d’une capacité de charge et d’une résistance à la corrosion dans une même pièce. Les deux nuances correspondent à des numéros UNS sur lesquels un laminoir peut établir un devis, N06625 et N10276. Le choix dépend donc du type d’acide et de la géométrie des crevasses, et non de la marque que vous préférez.

Q : Peut-on utiliser Inconel et Hastelloy ensemble ?

Oui, et il est possible de qualifier des assemblages hétérogènes entre ces deux alliages. Des essais publiés sur des soudures 625-Hastelloy X indiquent une résistance de 835,6 MPa par soudage à l’arc avec fil-électrode fusible sous protection gazeuse. Toutes les éprouvettes ont rompu du côté de l’alliage X et ont réussi les contrôles par ressuage, radiographie et pliage guidé.

Deux précautions s’appliquent à chaque application. Aucune série galvanique n’a été consultée pour cet article : considérez donc le couple comme non évalué, et non comme sûr. Avant de souder un assemblage immergé entre deux alliages de nickel différents, vérifiez sa compatibilité avec votre propre électrolyte. Plus important encore, c’est le métal d’apport qui détermine la tenue à la corrosion au niveau de l’assemblage, et non les deux métaux de base. Dans le seul bain publié pour cette combinaison, un métal d’apport assorti à C-276 a entraîné une attaque de la soudure de 6,2 mm, tandis qu’un métal d’apport surallié 686CPT n’en a entraîné aucune. Qualifiez le mode opératoire pour vos conditions de service, et non pour les métaux en général.

Q : Pourquoi Inconel est-il cher ?

D’abord la charge d’éléments d’alliage, puis la transformation. Le nickel et le molybdène sont cotés en bourse, et une exigence de double fusion, une forme de produit sans soudure ou une quantité non standard font augmenter le coût avant même l’établissement d’un devis de composition chimique.

Les études publiées sur les coûts des superalliages à base de nickel comparent les procédés de fabrication d’un seul alliage, sous forme corroyée et par fabrication additive. Leurs pourcentages décrivent cette comparaison, et non le coût de 625 par rapport à C-276 ; aucun chiffre tiré de ces études n’est cité ici. Pour un devis réel, les facteurs déterminants sont le procédé de fusion — fusion par induction sous vide, refusion à l’arc sous vide puis refusion sous laitier électroconducteur —, la forme de produit, puis la quantité. Demandez à votre fournisseur quel cours de référence sert au calcul de l’ajustement lié aux éléments d’alliage et sur quelle période de moyenne il s’appuie : ce mécanisme peut être vérifié, tandis qu’un prix imprimé à la livre est périmé en moins d’une semaine.

Q : Un aimant adhère-t-il à Inconel ?

En général, non. Les alliages 625 et C-276 sont austénitiques et effectivement non magnétiques à l’état recuit. Un test à l’aimant ne permet donc pas de les distinguer et ne peut pas remplacer un certificat matière.

Un résultat non magnétique ne permet pas non plus de distinguer ces alliages de nickel de l’acier inoxydable 316L recuit. À la réception, l’identification s’appuie sur le certificat matière EN 10204 3.1, rattaché à un numéro de coulée et vérifié par rapport au numéro UNS, à la spécification ASTM, à la forme de produit et à l’état indiqués sur le bon de commande. L’identification positive des matériaux par fluorescence X portable constitue le contrôle sur site lorsqu’un certificat doit être confirmé.

Q : Ces alliages nécessitent-ils une qualification pour les environnements contenant du H₂S ?

Si les conditions de service sont humides et impliquent la présence de sulfure d’hydrogène, oui. Les environnements contenant du H₂S sont régis par NACE MR0175 / ISO 15156. Cette qualification est distincte de la spécification matière ASTM et de la section de code ASME, et elle est couramment exigée dans les demandes de prix des projets pétroliers, gaziers et pétrochimiques.

Les deux laminoirs indiquent cette inscription dans leurs propres bulletins : le bulletin C-276 précise que UNS N10276 est inscrit dans NACE MR0175 pour le secteur pétrolier et gazier, et le bulletin sur l’alliage 625 indique la même chose pour N06625. Une inscription ne constitue pas une autorisation générale. La norme fixe des limites en fonction de l’état du matériau et de sa dureté, et les dispositions applicables dépendent du composant et de l’environnement. Demandez au projet quelle section s’applique et faites inscrire la qualification sur le bon de commande, à côté du numéro UNS, de la spécification, de la forme de produit et de l’état. Les limites elles-mêmes doivent être consultées dans la norme, et non dans un article.

Références et sources

1. Special Metals Corporation, bulletin technique sur l’alliage INCONEL 625 : composition, vitesses de corrosion, limites de température selon les codes, vieillissement par précipitation gamma double prime, données sur les soudures hétérogènes et vitesses d’usinage.
2. Special Metals Corporation, bulletin technique sur l’alliage INCONEL C-276 : composition, températures de corrosion en crevasse et par piqûres, vitesses de corrosion et données sur la corrosion par piqûres des soudures.
3. Special Metals Corporation, index des bulletins techniques INCONEL : confirme que les alliages INCONEL C-276, 22, HX et G-3 sont des produits publiés.
4. Haynes International, alliage HASTELLOY C-22 : composition, inscriptions dans les codes et comparaison avec C-276 en milieux oxydants.
5. Haynes International, alliage HASTELLOY C-276 : températures de corrosion en crevasse et par piqûres, conditions d’essai au chlorure ferrique.
6. ASTM International, ASTM G31-21(2025) Guide standard pour les essais de corrosion des métaux par immersion en laboratoire : réserve concernant les essais accélérés, citée avant le tableau de corrosion.
7. ASTM International, ASTM E527-23 Pratique standard pour la numérotation des métaux et alliages dans le système unifié de numérotation : UNS sert à l’identification, et non à la spécification.
8. ASTM International, notice de catalogue ASTM B443-19 : référence utilisée uniquement pour la désignation N06625 des tôles fortes, tôles minces et feuillards. La norme payante n’a pas été consultée pour cet article et n’est pas utilisée ici pour étayer la correspondance entre Grade 1 et Grade 2 ni les limites de température indiquées dans les codes.
9. ASTM International, ASTM B575-17(2023) : plages de teneur en molybdène et tungstène pour N10276 et N06022.
10. ASME, documentation de formation sur les normes et la certification : résumé de la disposition de l’ASME B31.3, paragraphe 323.1.2, sur les matériaux non répertoriés, dans la section consacrée aux quatre limites de température.
11. ASME, normes du Boiler and Pressure Vessel Code et cas de code : structure des sections et statut de l’édition 2025.
12. National Institute of Standards and Technology, étude évaluée par les pairs sur la corrosion en crevasse de l’alliage 625 selon ASTM G48, méthode D : 25 °C pour le produit corroyé contre 30 °C pour la fusion laser sur lit de poudre.
13. National Institute of Standards and Technology, description du lot de référence AM-Bench IN625 : analyse mesurée du lot citée dans la section sur les prix.
14. Springer, analyse des coûts de fabrication et ScienceDirect, comparaison des coûts de l’IN625 corroyé et fabriqué par voie additive : études du coût des procédés de fabrication d’un seul alliage, citées uniquement à l’appui de l’argument sur le procédé de fusion et la forme de produit.
15. Emerald, revue 2025 sur la dégradation et la protection des matériaux : citée pour illustrer l’orientation de la recherche sur la désulfuration des gaz de combustion ; elle ne publie aucun chiffre de croissance.
16. United States Department of Commerce, guide sur les déclarations de production des zones franches, et NASA, norme de soudage qualifiée SSTD-8070-0122-WELD : utilisation de l’identification par numéro UNS dans la pratique officielle.
17. National Library of Medicine (PubMed Central), revue évaluée par les pairs sur la fissuration par corrosion sous contrainte due aux chlorures dans les alliages de nickel : source de la comparaison entre 232 °C dans le chlorure de sodium et le chlorure de magnésium, ainsi que de l’ordre de lecture de cette section, qui présente la température avant la concentration.
18. NeoNickel, comparaison de distributeur entre C-276, l’alliage 22 et l’alliage 59 : deux formules d’indice de piqûres imprimées côte à côte, inversion du classement entre elles et indication que la solution d’essai au chlorure ferrique à 10 % se décompose au-dessus de 85 °C. Il s’agit d’un document de distributeur, cité ici comme tableau publié et non comme mesure indépendante.
19. Jacquet, fiche technique d’un distributeur de l’alliage C-276 : troisième paire de températures publiée pour la corrosion en crevasse, 45 °C contre 60 °C, et valeurs d’essai sur éprouvette en U pendant 1 000 h. Il s’agit d’un document de distributeur, désigné comme tel dans le texte.
20. NeoNickel, matériaux pour installations de désulfuration des gaz de combustion : signal du marché sur l’utilisation de l’alliage 22 dans ces conditions de service. Il s’agit d’une déclaration du fournisseur, et non d’un chiffre de croissance mesuré.

INCONEL est une marque déposée de Special Metals Corporation. HASTELLOY est une marque déposée de Haynes International, Inc. TiAlloy est un fournisseur indépendant des numéros UNS évoqués ici et n’est ni affilié à ces entreprises ni agréé ou licencié par l’une ou l’autre.