Quel métal convient aux pièces mécaniques travaillant à haute température ?

Producing the right kind of material for mechanical work in different industries requires specific procedures. Some have to go through high-pressure molding, while others require melting at high temperatures to produce the desired product. You can find some of all of these properties in one metal or more. Alloys exhibit higher heat resistance and are widely used in the production of mechanical parts.

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 capable de supporter des températures élevées compte tenu des processus dans lesquels elles sont impliquées. Si le cuivre, le fer et l'acier inoxydable sont couramment utilisés dans la fabrication de pièces mécaniques, les métaux suivants sont adaptés aux températures élevées :

• Nickel
• Acier
• Chrome
• Titane
• Tantale
• Niobium
• Molybdène
• Tungstène

Nickel

Le nickel est utilisé dans l'acier inoxydable et d'autres alliages afin de 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 de ces matériaux est due à sa résistance à la traction et à la corrosion.

Acier

Acier inoxydable is also one of the common metals used in the aerospace industry due to its heat and corrosion-resistant properties. It is made up of iron and chromium along with other metals like nickel and Molybdenum with different kinds of thickness. Steel is easy to maintain and keep their strength and ductility at high temperature. It is also used in the production of boilers, steam turbines, and piping systems.

Chrome

Chrome is another alloying agent used in titanium and stainless steel to improve their strength. Chromium is usually paired with other alloys to create more powerful metals employed in different industries. It possesses the properties like brittleness, hardness, and corrosion resistance and is used in plating. Other applications include the automotive and construction industries. Chromium is used in combination with Molybdenum, called Croalloy, Chrome, and CrMo, etc.

Titane

Titane and titanium alloys are utilized to produce High Temperature Working Mechanical Parts as they can bear high temperatures. Titanium possesses the highest strength of weight ratio among metals and is employed readily in manufacturing mechanical parts in the military, aerospace, and marine industries. High fatigue, high temperature, and corrosion resistance make it suitable for hydraulic systems, landing gear, and marine equipment. Titanium can withstand up to 600 degrees temperature and is not affected by heat and chemicals. Moreover, it has good fabricability and weldability.

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 à 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 approprié dans les processus de fabrication d'appareils sensibles à la chaleur tels que les résistances de 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 en combinaison avec le tungstène. Il est moins dense que d'autres métaux et est utilisé pour améliorer les propriétés de résistance à la chaleur de l'acier grâce à sa ductilité. Le niobium, également connu sous le nom de columbium, est également utilisé dans la production de matériel chirurgical en raison de sa légèreté et de sa fiabilité, ainsi que dans les moteurs d'avion et les turbines d'aéronef.

Molybdène

Molybdène est un métal réfringent économique par rapport à d'autres et possède un haut degré de stabilité et de solidité, ce qui augmente la résistance à la chaleur et la résilience des alliages. Outre l'amélioration de 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 souplesse, en font le choix idéal pour les machines spécialisées et l'industrie militaire, car il contribue à améliorer la dureté.

Tungstène

Tungstène, a silver-white, highly useful metal alloyed with other metals. It possesses the highest melting point along with the highest tensile strength at 1650°C. When not combined with other materials, it is more fragile than glass. However, it is used to manufacture equipment of high strength to bear extreme temperatures when alloyed and has the lowest vapor pressure and lowest coefficient of thermal expansion. Tungsten does not expand much on heat interaction and is used in rocket ship parts, aircraft cabin heaters, combustion liners, etc.

Facteurs affectant la résistance à la chaleur des métaux

Chaque métal possède des propriétés spécifiques lorsqu'il est combiné pour former des alliages. Lorsque vous choisissez un alliage pour la fabrication à haute température, vérifiez les caractéristiques que vous recherchez. Toutefois, lorsque vous choisissez un matériau résistant à la chaleur pour des pièces mécaniques, n'oubliez pas de prendre en compte d'autres propriétés telles que la ductilité et la résistance. Les autres propriétés à prendre en compte lors du choix d'un alliage métallique sont les suivantes :

• Résistance à l'oxydation
• Résistance à la corrosion
• Stabilité métallurgique du métal
• Propriétés mécaniques de l'alliage à une température donnée

FAQ

La composition de l'alliage change-t-elle avec la température ?

Le module d'élasticité présente une plus grande stabilité que l'élasticité à haute température et une diminution de la limite d'élasticité et de la résistance à la traction à haute température.

Quels sont les matériaux considérés comme étant à haute température ?

Les alliages qui peuvent résister à des températures de 500°C et plus sont appelés alliages à haute température. Ils sont généralement utilisés dans la fabrication d'équipements et de pièces qui doivent supporter des températures extrêmes.

Quels sont les alliages hautement résistants à la chaleur les plus couramment utilisés ?

Les alliages résistants à la chaleur les plus couramment utilisés sont le nickel, le chrome et le fer, tandis que les alliages à base de nickel, de chrome et de cobalt sont moins répandus.

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 adapté à la fabrication de moteurs d'avion et à d'autres applications à haute température.

Dernières paroles

Lorsque vous recherchez des pièces mécaniques fonctionnant à haute température, pensez aux alliages qui peuvent résister aux températures élevées et rendre d'autres métaux résistants aux 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, permettent de choisir le métal qu'il vous faut.