Éléments d'alliage courants et leurs fonctions dans l'acier résistant à la chaleur

L'acier résistant à la chaleur peut maintenir de bonnes performances dans des environnements à haute température sans l'ajout de divers éléments d'alliage. Ces éléments jouent chacun un rôle unique dans l’amélioration des performances de l’acier résistant à la chaleur.

Le chrome (Cr) est un élément clé de l'acier résistant à la chaleur qui améliore sa résistance à l'oxydation. Il forme un film dense d'oxyde de chrome sur la surface de l'acier, qui agit comme un bouclier solide et empêche efficacement l'oxygène de se diffuser davantage à l'intérieur de l'acier, le protégeant ainsi de l'oxydation. Parallèlement, le chrome peut améliorer la résistance et la dureté de l’acier à haute température, rendant l’acier résistant à la chaleur plus durable à haute température.

Le nickel (Ni) peut améliorer considérablement la ténacité et la résistance à la fatigue de l'acier. Dans les environnements à haute température, l’acier est sujet aux fissures de fatigue dues à diverses contraintes. L'ajout de nickel peut maintenir de bonnes performances de l'acier sous des contraintes répétées et prévenir les dommages. De plus, lorsque le nickel est utilisé en combinaison avec du chrome, il peut améliorer considérablement la résistance à l'oxydation et à la corrosion de l'acier résistant à la chaleur, lui permettant de fonctionner de manière stable même dans des environnements corrosifs à haute température.

La fonction principale du molybdène (Mo) est d’améliorer la résistance à haute température et la résistance au fluage de l’acier. Sous des températures et des charges élevées à long terme, l’acier subira une lente déformation plastique, à savoir un phénomène de fluage. Le molybdène peut supprimer efficacement cette déformation, améliorer la durabilité de l'acier à haute température et garantir que l'acier résistant à la chaleur conserve une forme et des performances stables pendant un fonctionnement à long terme à haute température.

Des éléments tels que le vanadium (V) et le titane (Ti) peuvent former de petits carbures. Ces carbures sont dispersés et distribués dans la structure de l'acier, jouant un rôle dans le renforcement par précipitation, comme l'ajout d'innombrables « clous » minuscules à l'acier, améliorant sa résistance et sa dureté et améliorant ses performances à haute température.

C'est l'effet synergique de ces éléments d'alliage qui confère à l'acier résistant à la chaleur d'excellentes propriétés, lui permettant d'être largement utilisé dans de nombreux domaines industriels à haute température.