Résistance à la chaleur d'un alliage

Elle dépend de la taille des grains et de la distribution préférentielle des impuretés autour des cristaux. La résistance à la chaleur peut être considérablement réduite par l'accumulation d'impuretés dans le volume limite, ce qui affaiblit les liens solides entre les 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. La température nécessaire à la recristallisation a été légèrement dépassée au cours de l'essai. Par conséquent, l'acier à gros grains présente une pente moins prononcée dans le diagramme. Au vu des résultats des essais, nous pouvons tirer les conclusions suivantes. Les alliages à grain fin, testés 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 diminue. Ces caractéristiques s'appliquent également aux alliages à structure austénitique et aux alliages à structure ferritique.

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 et d'autres éléments d'alliage résistants à la chaleur font exception à cette règle, car la résistance de l'alliage peut être influencée positivement en petites quantités à haute température.

Effet de l'hétérogénéité

La résistance à la chaleur diminuera également 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 lors de la deuxième phase de test.

Influence de la qualité de la surface

Les échantillons nickelés et non nickelés n'ont pas montré de différence dans les tests de résistance. Les échantillons à surface polie se sont déchirés beaucoup plus tard que ceux à surface grossière et 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 présentent, lors de leur vieillissement, une diminution de la résistance à la chaleur si la température de traitement est trop élevée.

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