La résistance à la chaleur et la résistance à la chaleur sont des caractéristiques importantes des aciers

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

La résistance à la chaleur et la résistance à la chaleur sont des caractéristiques très importantes. Certains produits de génie mécanique fonctionnent dans des conditions très difficiles à des températures élevées. Les aciers de construction conventionnels, lorsqu'ils sont chauffés, modifient brusquement leurs propriétés mécaniques et physiques, commencent à s'oxyder activement et à former du tartre, ce qui est totalement inacceptable et crée une menace de défaillance de l'ensemble de l'assemblage, et éventuellement un accident grave. Pour travailler à des températures élevées, les ingénieurs en matériaux, avec l'aide de métallurgistes, ont créé un certain nombre d'aciers et d'alliages spéciaux. Cet article en donne une brève description.

Acier résistant à la chaleur

Beaucoup de gens assimilent le concept de résistance à la chaleur à un concept tel que la résistance à la chaleur. Cela ne doit en aucun cas être fait. La résistance à la chaleur est également appelée fragilité rouge. Et ce concept signifie la capacité d'un métal (ou alliage) à retenirpropriétés mécaniques élevées lors du travail à des températures élevées. C'est-à-dire qu'un tel métal, même lorsqu'il est chauffé à une lueur rouge (c'est typique pour des températures supérieures à 550 ° C), ne fluera pas et conservera une rigidité suffisante.

En termes simples, la résistance à la chaleur est la capacité d'un matériau à maintenir ses performances lorsqu'il est chauffé à des températures élevées. Les aciers de construction ordinaires, même légèrement chauffés, deviennent ductiles, ce qui exclut la possibilité de leur utilisation pour la fabrication de produits fonctionnant à haute température.

Différentes qualités de métaux et d'alliages ont une résistance à la chaleur différente. Cet indicateur dépend de la composition chimique du matériau. Les tests de résistance à la chaleur peuvent être effectués sur une longue période de temps. Mais le plus souvent, les échantillons chauffés dans un four à une certaine température sont soumis à un essai de traction pendant une courte période.

Acier résistant à la chaleur

La résistance à la chaleur, contrairement à la résistance à la chaleur, est la capacité des matériaux à résister au développement de processus de corrosion lorsqu'ils fonctionnent à des températures élevées. Les aciers ordinaires, s'ils sont soumis à la chaleur (à l'exception des traitements thermiques sous atmosphère protectrice ou sous vide), commencent à s'oxyder. De plus, avec un chauffage prolongé, le carbone à la surface du produit commence à brûler. En conséquence, la surface est appauvrie en carbone, ce qui entraîne une forte modification des propriétés mécaniques (principalement la dureté) de la surface. La résistance à l'usure baisse. Obtient un tel développement négatifphénomène, comme un tyran. Ce groupe d'aciers peut fonctionner à des températures d'environ 550 °C.

Afin d'augmenter la résistance à la chaleur de l'acier, sa fonte est alliée avec du silicium, de l'aluminium et du chrome. Parfois, il suffit d'augmenter la résistance à la chaleur de la surface de la pièce. Dans ce cas, on a recours à la siliconisation ou à l'aluminisation (saturation de la couche superficielle en atomes de silicium ou d'aluminium, respectivement) en milieu pulvérulent.

Matériaux à point de fusion élevé

Lors d'un fonctionnement à des températures particulièrement élevées, les matériaux considérés ne peuvent pas être utilisés, car à une température de l'ordre de 2000 ° C, la fusion commence à se produire (une phase liquide est libérée). À ces fins, des métaux réfractaires sont utilisés: tungstène, niobium, vanadium, zirconium, etc. Ces matériaux sont assez chers, mais les ingénieurs n'ont pas encore trouvé d' alternative valable pour eux.

Caractérisation des alliages à base de chrome et de nickel

Les alliages à haute résistance thermique sont très demandés dans l'ingénierie énergétique (aubes de turbines à vapeur, pièces de moteurs d'avion, etc.). De plus, le besoin de tels matériaux ne cesse de croître. De plus, la production oblige les scientifiques à obtenir des matériaux de plus en plus avancés capables de maintenir leurs performances à des températures très élevées. Par conséquent, des travaux sont constamment en cours pour augmenter la résistance à la chaleur. Le nickel, ou plutôt l'alliage d'acier avec cet élément, y contribue.

Tous les aciers résistants à la chaleursont alliés au nickel (pas moins de 65%). Chrome est un must. La teneur de cet élément ne doit pas être inférieure à 14 %. Sinon, la surface métallique sera intensément oxydée.

Les aciers sont en outre alliés avec de l'aluminium, du vanadium et d'autres éléments réfractaires. L'aluminium, par exemple, même à température ambiante est recouvert d'une fine pellicule d'oxyde, qui empêche la corrosion de pénétrer profondément dans le métal. C'est-à-dire qu'aucune échelle n'est formée.