Production d'alliages à base de nickel
Pour se faire une idée de la diversité des alliages à base de nickel, il suffit de regarder l'immense gamme d'alliages disponibles. La production d'alliages à base de nickel comprend aujourd'hui plus de 3 000 nuances. Il s'agit notamment d'alliages structurels, d'alliages pour la bijouterie et d'alliages thermoélectriques. Jetons un coup d'œil à certains d'entre eux.
Le nichrome
Les alliages à base de nickel et de chrome - nichrome X15H60, X20H80 - sont irremplaçables dans l'ingénierie électrique moderne. La composition la plus populaire, avec 80 % de nickel, est le Kh20H80, qui a été le matériau le plus résistant à la chaleur jusqu'à récemment. Afin de rendre le nichrome moins cher, le pourcentage élevé de Ni a été réduit en augmentant la proportion de fer. La composition la plus efficace s'est avérée être 15 % de Cr, 60 % de Ni et 25 % de Fe. La résistance du nichrome étant supérieure à celle du ferronichrome, ce dernier est généralement utilisé à des températures plus basses. Les ferronichromes et les nichromes présentent une combinaison rare de résistance électrique élevée (1,05-1,40 Ohmxmm2/m) et de résistance à la chaleur élevée. C'est pourquoi ils sont, avec les chromates, deux des principaux alliages utilisés sous forme de ruban ou de fil pour les radiateurs électriques à haute température. Les nichromes alliés avec jusqu'à 1,5 % de silicium, des métaux des terres rares et des métaux des terres alcalines sont généralement utilisés à cette fin. La température limite d'utilisation de ce type de nichrome est proche de 1200 °C, voire de 1250 °C pour certaines qualités.
Fechral
X23Y5T présente également une résistance électrique très élevée. Ce matériau présente tous les avantages susmentionnés propres au nichrome. Mais le fechral est un alliage fer-chrome-aluminium moins cher et le nichrome est un alliage chrome-nickel coûteux.
L'alumel est un alliage thermoélectrique
| Ni | Al | Mn | Si | Co | Impuretés |
|---|---|---|---|---|---|
| 93-96% | 1,8-2,5% | 1,8-2,2% | 0,8-1,2% | 0,5% | 0,5% |
LeConstantan est un thermocouple en alliage cuivre-nickel
| Ni | Cu | Mn | Si | impuretés |
|---|---|---|---|---|
| 43-44% | 57-60% | 1-2% | 0,2% | 0,5% |
LeKopel est un alliage cuivre-nickel pour thermocouple.
| Ni | Cu | Fe | Si | Co | Impuretés |
|---|---|---|---|---|---|
| 43-44% | 52-53% | 2-3% | 0,5% | 0,2% | 0,5% |
Chromel - alliage pour thermocouple
| Ni | Cr | Mn | Si | Co | Impuretés |
|---|---|---|---|---|---|
| 89-91% | 8,7-10% | 1,8-2,2% | 0,8-1,2% | 0,5% | 0,5% |
Inconel 600 - qualité structurelle
| Cr | Ni | Cu | Mn | Si | C | S |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 14-17 | 43-44 | 0,5 | 1 | 0,5 | 0,15 | 0,015 |
Inconel 625 - qualité structurelle
| Cr | Ni | Co | Mn | Si | C | Al | Ti | Nb | P, S |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 21-23 | 56 | 1 | 0,5 | 0,5 | 0,1 | 0,4 | 0,4 | 3.5-4 | 0,015 |
Hastelloy B-2 - qualité structurelle
| Mo | Cr | Co | Mn | Fe | C | W | Si | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 28 | 1 | 1 | 1 | 2 | 0,01 | --- | 0,1 | base |
Hastelloy B-3 - qualité structurelle
| Mo | Cr | Co | Mn | Fe | C | W | Si | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 28,5 | 1,5 | 3 | 3 | 1,5 | 0,01 | --- | 0,1 | base |
Hastelloy C-4 - qualité structurelle
| Mo | Cr | Co | Mn | Fe | C | W | Si | Ni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 16 | 16 | 2 | 3 | 3 | 0,01 | --- | 0,08 | base |
Le nickel peut également faire partie d'un matériau de joaillerie tel que l'or blanc. Sur notre site Internet, vous pouvez visualiser et acheter tous les produits semi-finis en métaux non ferreux et en acier inoxydable dans une large gamme de dimensions, ou passer une commande pour une production selon vos dessins individuels.
La production
La production d'alliages à base de nickel dépend du matériau utilisé. Par exemple, pour les minerais de magnésie, on utilise la fusion électrique. Cela s'explique principalement par le fait que ces minerais sont réfractaires. La méthode hydro-métallurgique est également souvent utilisée dans la production. Dans ce cas, les étapes de la production de nickel impliquent l'impact de différents alcalis et acides sur la matière première. La consommation de métal augmente chaque année et le nickel ne fait pas exception.
Aujourd'hui, la production d'alliages à base de nickel est impensable sans la refonte par balayage d'oxygène. Cette méthode permet une dissolution optimale des éléments d'alliage contenus dans la charge. Dans les fours à arc, la fusion sans oxydation entraîne une cémentation du métal par les électrodes, ce qui nécessite une teneur initiale minimale en carbone. Cette production limite l'utilisation de déchets fortement alliés et oblige à inclure dans la composition de la charge des matières premières à faible teneur en carbone et purifiées des impuretés de phosphore et de soufre, ce qui augmente le coût du produit final. De nombreux alliages à base de nickel sont appelés "superalliages", car leurs excellentes propriétés sont très appréciées dans l'industrie aérospatiale, et sont également largement utilisés comme composants du groupe motopropulseur.
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