L'alliage résistant à la chaleur, également connu sous le nom de superalliage, est d'une grande importance pour les départements industriels et les domaines de la technologie d'application dans des conditions de température élevée.
D'une manière générale, plus le point de fusion des matériaux métalliques est élevé, plus la limite de température utilisable est élevée. En effet, avec l'augmentation de la température, les propriétés mécaniques des matériaux métalliques diminuent considérablement et la tendance à la corrosion par oxydation augmente en conséquence. Par conséquent, les matériaux métalliques généraux ne peuvent fonctionner qu'à 500 degrés ~ 600 degrés pendant une longue période. Le métal qui peut travailler à une température élevée supérieure à 700 degrés est généralement appelé alliage résistant à la chaleur. "Résistance à la chaleur" signifie qu'il peut maintenir une résistance suffisante et une bonne résistance à l'oxydation à haute température.
Il existe deux manières d'améliorer la résistance à l'oxydation de l'acier : la première consiste à ajouter du Cr, Si, Al et d'autres éléments d'alliage dans l'acier, ou à effectuer un traitement d'alliage Cr, Si, Al sur la surface de l'acier. Ils peuvent former rapidement un film d'oxyde dense dans l'atmosphère oxydante et se fixer fermement à la surface de l'acier, empêchant ainsi efficacement la poursuite de l'oxydation. L'autre consiste à former des revêtements d'oxyde, de carbure, de nitrure et d'autres revêtements résistants aux hautes températures à point de fusion élevé sur la surface de l'acier par diverses méthodes.
Il existe de nombreuses façons d'améliorer la résistance à haute température de l'acier. Du point de vue chimique de la structure et des propriétés, il existe grosso modo deux méthodes principales :
L'une consiste à augmenter la force de liaison entre les atomes de l'acier à haute température. Il est souligné que la force de liaison dans les métaux est principalement liée au nombre d'électrons non appariés dans les atomes. D'après le tableau périodique, la liaison métallique de l'élément VI B est la plus forte au cours de la même période. Par conséquent, l'ajout d'atomes Cr, Mo, W dans l'acier a le meilleur effet.
L'autre consiste à ajouter des éléments qui peuvent former divers carbures ou composés intermétalliques pour renforcer la matrice d'acier. Les carbures générés à partir d'un certain nombre de métaux de transition et d'atomes de carbone appartiennent aux composés interstitiels. Ils ajoutent des composants de liaison covalente sur la base de liaisons métalliques, de sorte qu'ils ont une grande dureté et un point de fusion élevé. Par exemple, l'ajout de W, Mo, V, Nb peut générer WC, W2C, MoC, Mo2C, VC, NbC et d'autres carbures, augmentant ainsi la résistance à haute température de l'acier.
En plus des alliages résistants à la chaleur à base de fer, des alliages résistants à la chaleur à base de nickel, à base de molybdène, à base de niobium et à base de tungstène peuvent également être préparés par un procédé d'alliage. Ils ont de bonnes propriétés mécaniques et une stabilité chimique à haute température. Parmi eux, l'alliage à base de nickel est le meilleur matériau métallique super résistant à la chaleur, et la matrice de la structure est Ni? Cr ? La solution solide de composé métallique Co et Ni3Al peut être utilisée à 1000 degrés ~ 1100 degrés après traitement.
