1. Résistance à la corrosion: une distinction clé
Hastelloy (par exemple, Hastelloy C-276, B-2) est très résistant aux forts acides réducteurs comme l'acide chlorhydrique (HCL), l'acide sulfurique (H₂SO₄) et l'acide phosphorique (H₃po₄), même à des concentrations et des températures élevées. Par exemple, Hastelloy B-2 reste stable pour faire bouillir 20% de HCl, tandis que les aciers inoxydables courants (par exemple, 304, 316) se corrodent rapidement dans de telles conditions.
Les aciers inoxydables, y compris 316 (avec du molybdène), fonctionnent bien dans des acides doux ou des environnements neutres, mais échouent dans les acides réducteurs concentrés ou chauds en raison de la perturbation de leurs films passifs à base de chrome.
Hastelloy C-276 et C-22 résistent aux piqûres, à la corrosion des crevasses et aux fissures de corrosion de contrainte (SCC) dans des environnements riches en chlorure (par exemple, de l'eau de mer, des saumures ou des chlorures industriels) que les aciers inoxydables. Même 316L, un acier inoxydable avec une résistance au chlorure améliorée, est sujet à piqûres dans des solutions de chlorure élevé ou de chlorure à haute température.
Les aciers inoxydables s'appuient sur le chrome (10–30%) pour former un film protecteur d'oxyde de chrome, ce qui les rend efficaces dans des environnements oxydants (par exemple, air, acide nitrique). Cependant, ce film se décompose dans des environnements de réduction (manquant d'oxygène), conduisant à la corrosion.
Les alliages Hastelloy, avec une teneur élevée en nickel (généralement 50 à 60%) et des ajouts de molybdène, de tungstène ou de chrome, fonctionnent bien dans les environnements oxydants et réducteurs. Par exemple, Hastelloy C-276 résiste à la corrosion dans les systèmes d'acide mixte (par exemple, sulfurique + acide nitrique) où les aciers inoxydables échouent.
2. Performance à haute température
Les alliages Hastelloy comme Hastelloy X ou G-30 maintiennent l'intégrité structurelle et résistent à l'oxydation à des températures allant jusqu'à 1200 ° C (2192 ° F), ce qui les rend adaptés aux composants de la fournaise, aux systèmes d'échappement de turbine à gaz ou aux réacteurs de traitement chimique.
Les aciers inoxydables, bien que résistants à l'oxydation à des températures modérées (par exemple, 316L jusqu'à ~ 800 ° C), souffrent d'oxydation des limites des grains et de perte de résistance à des températures plus élevées.
La matrice à base de nickel de Hastelloy, renforcée avec des carbures ou des phases intermétalliques, conserve la résistance à la traction et la résistance au fluage à des températures élevées. Par exemple, Hastelloy X conserve ~ 200 MPa résistance à la traction à 1000 ° C, tandis que 316 en acier inoxydable ne conserve que ~ 50 MPa à la même température.
3. Propriétés mécaniques à température ambiante
Les aciers inoxydables austénitiques (par exemple, 304, 316) ont une bonne résistance à la traction (500–700 MPa) et une ductilité élevée, ce qui les rend faciles à former, à souder et à machine. Ils sont idéaux pour les pièces structurelles, les tuyaux ou les biens de consommation.
Les alliages Hastelloy ont une résistance à la traction comparable ou plus élevée (par exemple, Hastelloy C-276: ~ 700 MPa) mais sont généralement moins ductiles et plus difficiles à machines en raison de leur contenu en alliage élevé (molybdène, tungstène), qui augmente les taux de dureté et de durcissement du travail.
Les aciers inoxydables sont nettement moins chers que Hastelloy. Par exemple, le 316 en acier inoxydable coûte une fraction de Hastelloy C-276 (souvent 5 à 10 fois moins), ce qui fait de l'acier inoxydable le choix économique pour les applications non extrêmes.
4. Applications où Hastelloy est "meilleur"
Traitement chimique (par exemple, réacteurs pour la production pharmaceutique ou pétrochimique, manipulant des acides comme HCl ou HF).
Traitement des eaux usées (résister aux effluents chlorés ou acides).
Aérospatiale et énergie (composants de turbine à gaz, pièces de moteur à fusée, échangeurs de chaleur à haute température).
Environnements marins avec des concentrations de chlorure élevées (par exemple, des plates-formes pétrolières offshore).
5. Applications où l'acier inoxydable est "meilleur"
Équipement de transformation des aliments (304 acier inoxydable, en raison de son hygiène et de sa résistance aux acides doux).
Structures architecturales, ustensiles de cuisine ou biens de consommation (facilité de fabrication et moindre coût).
Piping, vannes ou réservoirs dans des environnements neutres ou légèrement corrosifs (par exemple, les liquides industriels en eau douce et à faible chlorure).
