Matériaux résistants à la chaleur
Résistance à la chaleur d'un alliage
La résistance à la chaleur est liée à la taille des grains et à la distribution préférentielle des impuretés autour des cristaux.
Propriétés comparatives de l'acier
L'acier à gros grains présente une résistance au fluage plus élevée que l'acier laminé à chaud à grains fins. Des essais ont montré un niveau excessif de température, de recristallisation. Par conséquent, l'acier à gros grains présente des pentes moins raides dans le diagramme. Compte tenu des résultats des essais, nous pouvons tirer les conclusions suivantes. Les alliages à grain fin à température ambiante et à température réduite ont une résistance plus élevée. À des températures élevées, les alliages à gros grains présentent une résistance élevée à la chaleur, mais leur ductilité se détériore. Ces caractéristiques conviennent également aux alliages à structure austénitique et aux alliages à structure ferrite.
L'influence des impuretés
Si les alliages contiennent des impuretés, la taille des grains sera le facteur décisif. Les impuretés nocives qui pénètrent dans les zones limites réduisent la résistance à la chaleur. Lorsqu'un alliage commence à se solidifier et à cristalliser, les impuretés ont tendance à s'accumuler dans la zone limite. Cette tendance est plus prononcée dans le matériau coulé que dans le matériau déformé. Cependant, le matériau déformé présente également une résistance des joints de grains affaiblie à haute température. Le molybdène, le tungstène, le niobium
Effet de l'hétérogénéité
La résistance à la chaleur sera également réduite si le matériau présente différentes tailles de grains. Seul un échantillon à structure granulaire homogène présente une résistance à la chaleur élevée. Si un échantillon de composition hétérogène est soumis à une contrainte à haute température, il peut en résulter une fissuration du matériau à la limite des grains. L'alliage à grains plus grossiers est plus résistant à la chaleur et plus pratique. Lorsque les matériaux de différents échantillons ont été testés pour leur longévité, on a observé des fissures à la limite du grain qui n'étaient en aucun cas liées à la défaillance des échantillons. Les propriétés plastiques du matériau sont fortement réduites au cours de la deuxième phase du test.
Influence de la qualité de la surface
Les éprouvettes nickelées et non nickelées n'ont pas montré de différence de consistance dans les essais de résistance. Les éprouvettes à surface polie se sont déchirées beaucoup plus tardivement que celles à surface grossière non traitée.
Effet du traitement thermique
La surchauffe des pièces forgées en acier entraîne une réduction de la résistance à la chaleur. La surchauffe provoque un grossissement de la structure et une oxydation intergranulaire. Les conditions de température doivent être étroitement surveillées. Les matériaux laminés et formés à chaud, si la température de traitement est trop élevée, réduiront la résistance à la chaleur pendant le vieillissement.
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