Les superalliages, ou alliages hautes performances, sont des alliages non ferreux qui présentent une résistance et une stabilité de surface exceptionnelles à haute température. Leur capacité à fonctionner en toute sécurité à une fraction élevée de leur point de fusion (jusqu’à 85 % de leurs points de fusion (Tm) exprimés en degrés Kelvin, 0,85) est leur principale caractéristique. Les superalliages sont généralement utilisés à des températures supérieures à 540 °C (1000 °F), car à ces températures, les alliages d’acier et de titane ordinaires perdent leurs forces, la corrosion est également courante dans les aciers à cette température. A haute température, les superalliages conservent leur résistance mécanique, leur résistance au fluage thermique déformation, stabilité de surface et résistance à la corrosion ou à l’oxydation. Certains superalliages à base de nickel peuvent résister à des températures supérieures à 1200 ° C, selon la composition de l’alliage. Les superalliages sont souvent coulés sous forme de monocristal, tandis que les joints de grains peuvent fournir de la résistance, ils diminuent la résistance au fluage.
Ils ont été initialement développés pour être utilisés dans les turbocompresseurs de moteurs à pistons d’avions. Aujourd’hui, l’application la plus courante concerne les composants de turbines d’avions, qui doivent résister à une exposition à des environnements fortement oxydants et à des températures élevées pendant des périodes de temps raisonnables. Les applications actuelles incluent:
- Turbines à gaz pour avions
- Centrales électriques à turbine à vapeur
- Applications médicales
- Véhicules spatiaux et moteurs de fusée
- Équipement de traitement thermique
- Centrales nucléaires
Coûts des superalliages – Prix
Il est difficile de connaître le coût exact des différents matériaux car il dépend fortement de nombreuses variables telles que:
- le type de produit que vous souhaitez acheter
- le montant du produit
- le type exact de matériel
Les prix des matières premières changent quotidiennement. Ils dépendent principalement de l’offre, de la demande et des prix de l’énergie.
Cependant, en règle générale, les aciers inoxydables coûtent quatre à cinq fois plus cher que l’acier au carbone en coûts de matériaux. L’acier au carbone coûte environ 500 $/tonne, tandis que l’acier inoxydable coûte environ 2 000 $/tonne. Plus l’acier contient d’éléments d’alliage, plus il est cher. Sur la base de cette règle, il est logique de supposer que l’acier inoxydable austénitique 316L et l’acier inoxydable martensitique 13 % Cr coûteront moins cher que les aciers inoxydables duplex 22 % Cr et 25 % Cr. Les aciers à base de nickel coûteraient probablement au moins environ le prix des aciers inoxydables duplex. Il existe évidemment de nombreux types d’aciers à faible teneur en carbone et un large éventail d’évaluations d’aciers inoxydables dont les coûts changent énormément. Par exemple, l’Inconel 600 (marque déposée de Special Metals), qui fait partie d’une famille de superalliages austénitiques à base de nickel-chrome, coûte environ 40 000 $/tonne.
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