Les alliages de nickel sont le choix préféré lors de la production de composants pour des applications critiques à fortes contraintes. Ces superalliages polyvalents sont extrêmement durables, fonctionnent et restent fonctionnels même dans les environnements les plus chauds et les plus difficiles.
Quelle est la composition de l'alliage de nickel ?
Apparemment, l'ingrédient commun à tous les alliages de nickel est... le nickel. Ce métal durable a une excellente résistance à la corrosion, à l'oxydation et à la température, et est hautement malléable et formable. Pas étonnant que les alliages de nickel soient un choix sûr pour de nombreuses industries et secteurs. En fait, on estime que 90 % de tout le nickel vendu chaque année est consacré à la fabrication d'alliages.
Dans la fabrication d'alliages de nickel, le nickel peut être combiné avec n'importe quel nombre de métaux différents dans des proportions variables pour produire un matériau avec un ensemble spécifique de propriétés. Voici quelques options courantes et certaines des fonctionnalités qu'elles apportent :
Titane : Léger et à haute résistance, augmentant la résistance et la résistance à la corrosion à haute température
Cuivre : amagnétique, a une bonne usinabilité et une excellente conductivité thermique et électrique
Cobalt : Excellente résistance à la corrosion en cas de chaleur extrême
Chrome : Améliore la résistance à la corrosion et à la fissuration sous contrainte
Aluminium : ajoute de la solidité et améliore la résistance à la corrosion
Niobium : augmente la soudabilité et améliore les propriétés mécaniques
Il existe de très nombreux alliages de nickel différents et de nouveaux sont créés ou développés en permanence. Ce qui les unit tous, c'est un ensemble particulier de propriétés qui les rendent particulièrement adaptés à une utilisation à très haute température. Examinons maintenant certains d'entre eux.
Solide, extensible, durable
Robustes et polyvalents, les alliages de nickel résistent à la corrosion par de nombreux milieux et conservent une résistance impressionnante même à des températures supérieures à 1000 degrés. Ils fonctionnent aussi souvent très bien à basse température, mais c'est leur résistance à la chaleur qui en fait vraiment un favori pour les applications critiques.
Souvent, des matériaux très résistants tels que le fer deviennent cassants lorsqu'ils sont usinés. Cela signifie que les composants constitués de ce métal sont susceptibles d'avoir une durée de vie courte, des fissures sous contrainte à des températures élevées ou lorsqu'ils sont soumis à des charges cycliques répétées. Cela signifie une défaillance soudaine - et potentiellement dangereuse - des composants.
En revanche, les métaux extrêmement ductiles comme le cuivre sont très faciles à usiner et ne se fragilisent pas. Cependant, il se déforme rapidement dans les environnements chauds. Le composant perdra sa forme, provoquant à nouveau une panne soudaine et une situation potentiellement dangereuse.
Les alliages de nickel ont la particularité d'être faciles à usiner et à former sans devenir cassants ; ils ont également une résistance élevée et une résistance à la corrosion. Ces propriétés restent stables sous des températures très élevées et des charges cycliques, prolongeant leur durée de vie et les rendant plus sûres à utiliser.
En d'autres termes, les alliages de nickel combinent la résistance d'un matériau comme le fer (parfois une petite quantité de fer est ajoutée pour le rendre plus résistant) avec la ductilité et l'usinabilité d'un matériau comme le cuivre. Vous pouvez vous attendre à ce que les pièces en alliage de nickel durent 25-35 ans ou plus, selon les conditions.
