Les aciers résistants aux hautes températures et au fluage sont utilisés à des températures allant jusqu'à 650 °C [1202.0°F], sont principalement alliés au chrome, au molybdène, au vanadium, au tungstène et au niobium et présentent une résistance élevée à la corrosion à haute température. La précipitation stable des éléments d'alliage se traduit par une résistance élevée à l'écrasement. L'utilisation de ce groupe d'aciers est étroitement liée au développement de la technologie de l'énergie.
"Les aciers résistants à la chaleur et à haute température sont des matériaux métalliques qui peuvent être utilisés à des températures plus élevées et qui présentent une grande stabilité contre le fluage plastique lié à la température et les modifications des propriétés du matériau. La température maximale d'utilisation se situe entre 400 et 620 °C environ ; dans la plage de température supérieure, on parle d'aciers à haute température. Les aciers résistants à la chaleur et à haute température doivent pouvoir supporter les charges mécaniques les plus élevées possibles à des températures élevées et présenter une résistance suffisante à la corrosion à haute température. Le critère d'évaluation de la résistance à des températures élevées est, par exemple, la limite de déformation de 1 % dans le temps Rp1/1000. La limite de déformation dans le temps de 1% Rp1/1000 indique la contrainte à laquelle une déformation permanente de 1% est présente après 1000 heures.
Alors que les résistances mécaniques des aciers conventionnels non alliés diminuent considérablement avec l'augmentation de la température de fonctionnement, les propriétés de résistance des aciers résistants à la chaleur sont considérablement améliorées à des températures plus élevées grâce à des mesures d'alliage. Les aciers sont principalement alliés au chrome, au molybdène, au vanadium et au tungstène, ce qui leur confère une bonne résistance au fluage et une stabilité structurelle suffisante.
Le choix des aciers dépend de leur température de fonctionnement, des contraintes mécaniques, du domaine d'application et de l'utilisation prévue. Le groupe des aciers résistants à la chaleur et à haute température comprend de nombreux types d'acier différents.
Les aciers faiblement alliés et résistants à la chaleur pour des températures d'application dans la plage de température inférieure sont utilisés à l'état normalisé ou martensitique-baïnitique trempé et revenu. Ces aciers sont renforcés par des carbures et des carbonitrures des éléments Cr, Mo, W, V et Nb.
Les aciers à haute température destinés à être utilisés dans la plage de température supérieure contiennent 9 à 12 % de Cr et sont trempés et revenus. Ces aciers sont également renforcés par des carbures et des carbonitrures de Cr, Mo, W, W et Nb. Cependant, grâce à un alliage spécial et à un traitement thermique, on obtient des précipités plus stables thermiquement, principalement des carbonitrures de Nb et une meilleure résistance à l'écaillage.
Lorsque les précipités deviennent progressivement plus grossiers ou se dissolvent à nouveau sous l'effet des contraintes de fluage, le mécanisme de renforcement perd de son efficacité et il existe une température limite supérieure pour l'application des aciers normalisés ou des aciers trempés et revenus. Les aciers austénitiques à base de Cr-Ni présentent une résistance au fluage nettement plus élevée à des températures supérieures à 600°C et sont parfois utilisés semi-trempés ou trempés par précipitation.
L'application des aciers résistants à la chaleur et à haute température est étroitement liée au développement de la technologie énergétique et concerne les turbines à vapeur et à gaz, la pétrochimie et, par exemple, les soupapes des moteurs à combustion. Les aciers sont sélectionnés en fonction de la conception thermique, en tenant compte de l'efficacité économique. Pour les charges thermiques les plus élevées, il est parfois nécessaire d'utiliser des alliages à base de nickel."
Cette spécification couvre un acier résistant à la corrosion et à la chaleur sous forme de barres, de fils et de pièces forgées. Il s’agit d’un acier austénitique durcissable par précipitation à base de fer-nickel-chrome-molybdène-titane de qualité ESR. Les éléments d’alliage de l’aluminium et du titane permettent à ce matériau de subir un durcissement par précipitation (vieillissement) par la formation de phases intermétalliques. L’ajout de molybdène augmente les propriétés mécaniques et la résistance au fluage à haute température. Ces produits ont été typiquement utilisés pour des pièces dans l’ingénierie de production d’énergie, c’est-à-dire des turbines à gaz nécessitant une résistance modérée jusqu’à 704 °C et une résistance à l’oxydation jusqu’à 816 °C, mais leur utilisation n’est pas limitée à ce type d’applications.
Lire la suiteComposants pour turbines à vapeur et à gaz, tels que pales, disques, boulons.
Lire la suiteComposants pour chaudières à vapeur et moteurs thermiques, tels que les disques et pales de turbine, ainsi que composants de l'industrie chimique et pétrochimique.
Lire la suiteBÖHLER T550 – Acier apte à la trempe à haute résistance à la chaleur. Température d’utilisation maximale habituelle 580 °C. Composants à haute résistance à la chaleur pour moteurs et installations thermiques, comme les pales de turbine, les disques de turbine, les vis, les boulons et les arbres.
Lire la suiteBÖHLER T552 is a premium aircraft-quality corrosion-resistant chromium-nickel-molydenum steel in the form of bars, wire, forgings and stock for forging. These products have been used typically for parts such as compressor wheels and structural members requiring corrosion resistance and high strength up to 800°F (427 °C), but usage is not limited to such applications.
Lire la suiteComposants à haute résistance à la chaleur pour moteurs thermiques, comme les pales de turbine et les disques de turbine.
Lire la suiteT608SA
Lire la suiteBÖHLER T670 is a corrosion-resistant steel for aerospace applications in the form of bars, wire, and forgings with diameters/thicknesses up to 305 mm in the solution-annealed condition, as well as pre-forging material of any size. It is a martensitic, precipitation-hardenable chromium-nickel-copper-molybdenum steel with high strength and toughness. BÖHLER T670 is primarily suitable for parts requiring corrosion resistance close to that of Cr-Ni 18-8 steels and exceeding the strength of martensitic 12% Cr steels. This steel can be processed in the solution-annealed condition and, through precipitation treatment, achieves tensile strengths of up to 1080 MPa with good ductility and strength in the transverse directions, even in large cross-sections. Certain processing methods and operating conditions can cause stress corrosion cracking in these products.
Lire la suiteBÖHLER T671SB is a corrosion-resistant steel for aerospace applications in the form of bars, wire, and forgings with diameters/thicknesses up to 305 mm in the solution-annealed condition, as well as pre-forging stock of any size. It is a martensitic, precipitation-hardenable chromium-nickel-copper-molybdenum steel with high strength and toughness. BÖHLER T671 SB is primarily suitable for parts requiring corrosion resistance close to that of Cr-Ni 18-8 steels, exceeding the strength of martensitic 12% Cr steels, and can be used up to a service temperature of 371 °C. This steel can be processed in the solution-annealed condition and, through precipitation treatment, achieves tensile strengths of up to 1241 MPa with good transverse ductility and transverse strength at large cross-sectional dimensions. Certain processing methods and operating conditions can cause stress corrosion cracking in these products.
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