Produire le bon type de Matériel pour le travail mécanique dans différentes industries nécessite des procédures spécifiques. Certains doivent passer par un moulage à haute pression, tandis que d'autres nécessitent une fusion à haute température pour produire le produit souhaité. Vous pouvez trouver certaines de toutes ces propriétés dans un métal ou plus. Les alliages présentent une résistance à la chaleur plus élevée et sont largement utilisés dans la production de pièces mécaniques.
Si vous recherchez des métaux adaptés aux pièces mécaniques travaillant à haute température, voici toutes les informations dont vous avez besoin :
Métaux utilisés dans la production de pièces mécaniques travaillant à haute température
La production de certaines pièces mécaniques nécessite un métal qui peut supporter des températures élevées compte tenu des processus dans lesquels ils sont impliqués. Alors que le cuivre, le fer et l'acier inoxydable sont couramment utilisés dans la fabrication de pièces mécaniques, les métaux suivants conviennent aux températures élevées :
- Nickel
- Acier
- Chrome
- Titane
- Tantale
- Niobium
- Molybdène
- Tungstène
Nickel
Le nickel est utilisé dans l'acier inoxydable et plusieurs alliages pour les rendre plus résistants pour la production de pièces mécaniques. L'exposition à des températures extrêmes nécessite un matériau capable de résister à la chaleur et aux chocs. Les alliages de nickel sont généralement utilisés dans la production de turbines à gaz, de pièces d'avion et d'autres applications dans l'aviation et l'aérospatiale. L'utilisation du nickel dans la fabrication d'un tel matériau est due à sa résistance à la traction et à la corrosion.
Acier
L'acier inoxydable est également l'un des métaux couramment utilisés dans l'industrie aérospatiale en raison de ses propriétés de résistance à la chaleur et à la corrosion. Il est composé de fer et de chrome ainsi que d'autres métaux comme le nickel et le molybdène avec différents types d'épaisseur. L'acier est facile à entretenir et conserve sa résistance et sa ductilité à haute température. Il est également utilisé dans la production de chaudières, de turbines à vapeur et de systèmes de tuyauterie.
Chrome
Le chrome est un autre agent d'alliage utilisé dans le titane et l'acier inoxydable pour améliorer leur résistance. Le chrome est généralement associé à d'autres alliages pour créer des métaux plus puissants utilisés dans différentes industries. Il possède des propriétés telles que la fragilité, la dureté et la résistance à la corrosion et est utilisé dans le placage. D'autres applications incluent les industries de l'automobile et de la construction. Le chrome est utilisé en combinaison avec le molybdène, appelé Croalloy, Chrome et CrMo, etc.
Titane
Le titane et les alliages de titane sont utilisés pour produire des pièces mécaniques à haute température car ils peuvent supporter des températures élevées. Le titane possède le rapport résistance/poids le plus élevé parmi les métaux et est facilement utilisé dans la fabrication de pièces mécaniques dans les industries militaire, aérospatiale et marine. La résistance élevée à la fatigue, aux températures élevées et à la corrosion le rend adapté aux systèmes hydrauliques, aux trains d'atterrissage et aux équipements marins. Le titane peut supporter jusqu'à 600 degrés de température et n'est pas affecté par la chaleur et les produits chimiques. De plus, il a une bonne fabricabilité et une bonne soudabilité.
Tantale
Le tantale est un métal réfractaire largement utilisé dans la fabrication d'équipements en raison de sa capacité à supporter des températures élevées. Il est combiné avec d'autres métaux pour produire des superalliages utilisés dans les usines de traitement chimique et les réacteurs nucléaires. Le film oxydé à la surface du tantale le rend résistant à la corrosion, ce qui le rend adapté aux processus de fabrication d'appareils sensibles à la chaleur tels que les résistances haute puissance et les condensateurs électrolytiques. Compte tenu de leur résistance, ils sont également utilisés dans la fabrication de moteurs d'aviation.
Niobium
Le niobium est un métal ductile utilisé pour fabriquer des alliages d'acier, parfois combiné avec du tungstène. Il est moins dense que d'autres métaux que de nombreux métaux et est utilisé pour améliorer les propriétés de résistance à la chaleur de l'acier en raison de sa ductilité. Le niobium, également connu sous le nom de Columbium, est également utilisé dans la production d'équipements chirurgicaux en raison de sa nature légère et fiable et de ses applications dans les moteurs à réaction et les turbines d'avions.
Molybdène
Molybdène est un métal réfractif économique par rapport aux autres et possède un degré élevé de stabilité et de résistance, ce qui augmente la résistance à la chaleur et la résilience des alliages. En plus d'améliorer la résistance, il augmente également la résistance à la chaleur, la ténacité et la trempabilité de ce métal. Les propriétés du molybdène telles que la ductilité et la douceur en font le bon choix pour les machines spécialisées et l'industrie militaire car il contribue à améliorer la dureté.
Tungstène
Tungstène, un métal blanc argenté très utile allié à d'autres métaux. Il possède le point de fusion le plus élevé ainsi que la résistance à la traction la plus élevée à 1650°C. Lorsqu'il n'est pas associé à d'autres matériaux, il est plus fragile que le verre. Cependant, il est utilisé pour fabriquer des équipements de haute résistance pour supporter des températures extrêmes lorsqu'il est allié et a la pression de vapeur la plus faible et le coefficient de dilatation thermique le plus bas. Le tungstène ne se dilate pas beaucoup sur l'interaction thermique et est utilisé dans les pièces de fusée, les appareils de chauffage de cabine d'avion, les revêtements de combustion, etc.
Facteurs qui affectent la résistance à la chaleur des métaux
Chaque métal a ses propriétés spécifiques lorsqu'il est combiné pour former des alliages. Lorsque vous choisissez un alliage pour une fabrication à haute température, vérifiez les caractéristiques que vous recherchez. Cependant, lors du choix d'un matériau résistant à la chaleur pour les pièces mécaniques, n'oubliez pas de prendre en compte d'autres propriétés telles que la ductilité et la résistance. Les autres propriétés que vous devez rechercher lors du choix d'un alliage métallique incluent :
- Résistance à l'oxydation
- Résistance à la corrosion
- Stabilité métallurgique du métal
- Les propriétés mécaniques de l'alliage à une température spécifique
FAQ
La composition de l'alliage change-t-elle avec la température ?
Le module d'élasticité a une stabilité plus élevée que l'élasticité à haute température et une diminution du rendement et de la résistance à la traction à haute température.
Quels matériaux sont considérés comme haute température ?
Les alliages qui peuvent résister à des températures de 500°C et plus sont appelés alliages haute température. Ils sont généralement utilisés dans la fabrication d'équipements et de pièces qui doivent supporter des températures extrêmes.
Quels alliages hautement résistants à la chaleur sont les plus couramment utilisés ?
Les alliages résistants à la chaleur les plus couramment utilisés comprennent le nickel, le chrome et le fer, tandis que les alliages à base de nickel, de chrome et de cobalt sont moins largement utilisés.
Pourquoi les alliages de Ti sont-ils préférés pour les applications à haute température ?
Le titane possède un rapport résistance/densité élevé, ce qui en fait un alliage approprié pour la fabrication de moteurs d'avion et d'autres applications à haute température.
Mot de la fin
Lorsque vous recherchez des pièces mécaniques fonctionnant à haute température, envisagez des alliages capables de résister à des températures élevées et de rendre également d'autres métaux résistants à des températures élevées. Recherchez d'autres propriétés telles que la ductilité et la résistance à la traction. Toutes ces propriétés combinées à la résistance à la corrosion expliquent le bon choix de métal dont vous avez besoin.