Qu’est-ce que le diagramme de Delong et ses utilisations ?

Diagramme de Delong : une introduction

Le diagramme de Delong affine le diagramme de Schaeffler (les deux sont des diagrammes constitués) en tenant compte de la forte tendance à la stabilisation de l’austénite de l’azote tandis que le diagramme de Schaeffler n’utilise pas l’azote dans ses calculs. L’équivalent chrome est calculé en utilisant la même équation que dans le diagramme de Schaeffler bien que l’équivalent nickel soit modifié à l’équation ci-dessous : Ni (eq) = Ni + (30 x C) + (0,5 x Mn) + (30 x N)

Le diagramme de Delong, identifiant les limites de phase, est illustré dans la figure ci-dessous. Ici, il représente les niveaux de ferrite dans les bandes, à la fois en pourcentages, sur la base de déterminations métallographiques, et en tant que nombre de ferrite « FN », basé sur des méthodes de détermination magnétique.

Diagramme de Delong

Utilisations du diagramme de Delong

  1. Prévoir la phase ferrite dans la soudure pour éviter la fissuration à chaud.
  2. Prédiction des phases métallurgiques basée sur la chimie des métaux de base et des métaux d’apport.
  3. prédiction de la constitution du dépôt de soudure en acier inoxydable .

Exemple d’utilisation pratique du diagramme de Delong

Considérons que nous voulons prédire le nombre de ferrite pour une soudure d’acier duplex UNS S32205 soudée avec une électrode SMAW « correspondante » E2209 (SFA A5.4/A5.4M) pour l’acier inoxydable duplex.

Supposons un taux de dilution de 30 % (où le métal de base 2205 contribue au total à 30 % de la soudure (15 % + 15 % des deux côtés du métal de base) et l’électrode E2209-XX ajoute les 70 % restants). La composition du métal fondu résultant peut être prédite comme ci-dessous.

Étape : 1  Nous devrions avoir une composition chimique complète du métal de base (Certificat des usines/fournisseurs de matériaux/Rapport de spectroscopie PMI)

Composition chimique de UNS S32205 selon la spectroscopie PMI

CSiMnPSCrNiMoNbCuCoN
0,0230,371,500,0180,00122.375.723.210,110,140,080,177

Étape 2

Nous devrions avoir une composition chimique de remplissage/électrode  ( selon ASME SEC IIC, méthode de soudure/rapport de test des fournisseurs du fabricant d’électrodes)

Les compositions chimiques du métal fondu non dilué selon la méthode d’essai de tampon de soudure ASME SEC IIC

Éléments Valeurs nominales en (% poids)CMnSiSPCrNiMoCuN
Commerciale
E2209-16
0,0311.080,590,0070,02522.389.153,350,0960,18

Étape 3

Calculez l’équivalent chrome et l’équivalent nickel pour le métal de base et la composition d’apport/électrode :

Cr éq = Cr + Mo +0,7Cb

Ni éq = Ni + 35C+20N+0.25Cu

Etape 4 : Tracer les valeurs de Cr eq & Ni eq sur le diagramme WRC-1992

La composition UNS S32205 est représentée par le point  B  (équivalent Cr 25,6 % ; équivalent Ni 10,1 %) et la composition d’électrode E2209-XX par le point  A  (équivalent Cr 25,7 % ; équivalent Ni 13,8 %). Comme indiqué dans donné à la dernière. En même temps, le tableau ci-dessous répertorie la composition estimée du métal de soudure/métal de base synthétique. Le tableau 1 calcule la composition du métal d’apport/la composition du métal de base synthétique à partir d’un métal de base donné et de la composition d’apport/électrode, en tenant compte d’une dilution de 30:70 (métal de base : métal d’apport).

Diagramme de Delong

Sur la base de Creq & Nieq & Tracer leurs valeurs sur le diagramme WRC comme indiqué ci-dessous, vous remarquerez que tout métal de soudure de sortie de ce mélange de A et B sera sur la ligne qui les relie. Comme nous avons supposé une dilution de 30 pour cent, le point C donnera le FN prévu résultant = 42,7 environ, comme indiqué dans la figure ci-dessous. (Remarquez le point de composition du métal de soudure calculé C qui est près de la ligne orange épaisse (FN=40) et entre la fine ligne bleue (FN=46).

Diagramme de Delong
FN 42.7 Prédiction du diagramme WRC 1992 pour l’échantillon de soudure préparé par l’électrode E2209 –XX.