10 • Le nickel et ses alliages
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10.7 Aspects industriels
sur les alliages de nickel
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
10.7.2 Alliages et superalliages résistant à la corrosion
sèche (haute température) dits réfractaires
et superréfractaires
L’obtention de la résistance à la corrosion sèche fait intervenir l’action de
différents éléments :
– la protection contre l’oxydation est assurée par les éléments d’alliage
capables de former une couche d’oxydes protectrice (Cr, Al et Si avec
Y et Ce pour améliorer l’adhérence) et, éventuellement par des revêtements (de chrome par exemple);
– la protection contre l’action du soufre qui forme avec le nickel un eutectique (Ni-Ni 3 S 2 ) qui fond vers 650 °C est assurée par un revêtement
d’aluminium qui fait écran.
À ces alliages il est par ailleurs demandé de résister mécaniquement à
chaud c’est-à-dire d’avoir des limites d’élasticité à chaud les plus élevées
possible et de présenter une bonne tenue au fluage. La satisfaction de ces
dernières exigences ainsi que de celles concernant la résistance à la corrosion sèche oblige à des compromis. En effet il est nécessaire de limiter
la quantité précipitable de composés intermétalliques des types Ni 3 Al et
Ni 3 Ti ainsi que la teneur en chrome pour conserver l’aptitude au laminage et forgeage à chaud. Dans ces conditions il sera nécessaire de recourir aux solutions suivantes :
– durcissement par effet de solution solide (additions de Mo et W);
– revêtement de chrome;
– grossissement (par chauffage à haute température) et renforcement des
joints (par addition de faibles quantité de B et Zr).
La situation qui vient d’être décrite explique que soient proposées de nombreuses nuances dont la mise en œuvre comporte des traitements thermiques mais aussi des traitements thermochimiques et des revêtements.
Les alliages qui ne sont pas durcis par précipitation subissent un traitement thermique qui a essentiellement pour objet d’éviter la présence de
précipités et d’hétérogénéités chimiques. Il comporte donc une mise en
solution à haute température (1 100 à 1 200 °C selon la nuance) suivie d’un
refroidissement suffisamment rapide pour éviter toute re-précipitation
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10.7 Aspects industriels
sur les alliages de nickel
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
10.7.2 Alliages et superalliages résistant à la corrosion
sèche (haute température) dits réfractaires
et superréfractaires
L’obtention de la résistance à la corrosion sèche fait intervenir l’action de
différents éléments :
– la protection contre l’oxydation est assurée par les éléments d’alliage
capables de former une couche d’oxydes protectrice (Cr, Al et Si avec
Y et Ce pour améliorer l’adhérence) et, éventuellement par des revêtements (de chrome par exemple);
– la protection contre l’action du soufre qui forme avec le nickel un eutectique (Ni-Ni 3 S 2 ) qui fond vers 650 °C est assurée par un revêtement
d’aluminium qui fait écran.
À ces alliages il est par ailleurs demandé de résister mécaniquement à
chaud c’est-à-dire d’avoir des limites d’élasticité à chaud les plus élevées
possible et de présenter une bonne tenue au fluage. La satisfaction de ces
dernières exigences ainsi que de celles concernant la résistance à la corrosion sèche oblige à des compromis. En effet il est nécessaire de limiter
la quantité précipitable de composés intermétalliques des types Ni 3 Al et
Ni 3 Ti ainsi que la teneur en chrome pour conserver l’aptitude au laminage et forgeage à chaud. Dans ces conditions il sera nécessaire de recourir aux solutions suivantes :
– durcissement par effet de solution solide (additions de Mo et W);
– revêtement de chrome;
– grossissement (par chauffage à haute température) et renforcement des
joints (par addition de faibles quantité de B et Zr).
La situation qui vient d’être décrite explique que soient proposées de nombreuses nuances dont la mise en œuvre comporte des traitements thermiques mais aussi des traitements thermochimiques et des revêtements.
Les alliages qui ne sont pas durcis par précipitation subissent un traitement thermique qui a essentiellement pour objet d’éviter la présence de
précipités et d’hétérogénéités chimiques. Il comporte donc une mise en
solution à haute température (1 100 à 1 200 °C selon la nuance) suivie d’un
refroidissement suffisamment rapide pour éviter toute re-précipitation