Hastelloy – Tableau des matériaux – Applications – Prix

À propos d’Hastelloy

Hastelloy est un superalliage forgé nickel-molybdène-chrome qui est généralement considéré comme un alliage polyvalent résistant à la corrosion. Cet alliage résiste à la formation de précipités aux joints de grains dans la zone affectée par la chaleur de la soudure, ce qui le rend adapté à la plupart des applications de procédés chimiques à l’état brut de soudage. Les superalliages ont une bonne résistance à l’oxydation et au fluage et peuvent être renforcés par des méthodes de durcissement par précipitation, de durcissement en solution solide et d’écrouissage. Ils peuvent également fonctionner sous des contraintes mécaniques élevées et à des températures élevées, ainsi que dans des endroits nécessitant une grande stabilité de surface. 

Résumé

Nom	Hastelloy
Phase à STP	solide
Densité	8890kg/m3
Résistance à la traction ultime	600 MPa
Limite d’élasticité	300 MPa
Module d’élasticité de Young	205 GPa
Dureté Brinell	180 BHN
Point de fusion	1327°C
Conductivité thermique	10,2 W/mK
Capacité thermique	420 J/g·K
Prix	50 $/kg

Composition de l’Hastelloy

Hastelloy est un superalliage corroyé nickel-molybdène-chrome. 

Applications de l’Hastelloy

Hastelloy est largement utilisé pour la désulfuration des équipements de gaz de combustion et pour les équipements de procédés chimiques. 

Propriétés mécaniques de l’Hastelloy

La force de l’Hastelloy

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Young est le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’Hastelloy

La résistance à la traction ultime de l’Hastelloy est de 600 MPa.

Limite d’élasticité de l’Hastelloy

La limite d’élasticité de l’Hastelloy  est de 300 MPa.

Module d’élasticité de l’Hastelloy

Le module d’élasticité de Young de l’Hastelloy est de 205 GPa.

Dureté de l’Hastelloy

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell de l’Hastelloy est d’environ 180 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques de l’Hastelloy

Hastelloy – Point de fusion

Le point de fusion de l’Hastelloy est de 1327 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Hastelloy – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’Hastelloy est de 10,2 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Hastelloy – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique de l’Hastelloy est de 420 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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