Présentation

Article

1 - TYPOLOGIE

2 - ÉLABORATION

3 - COULÉE

4 - TRANSFORMATION À CHAUD

  • 4.1 - Laminage
  • 4.2 - Forgeage
  • 4.3 - Métallurgie des poudres – Compaction – Composites

5 - TRANSFORMATION À FROID

  • 5.1 - Laminage à froid
  • 5.2 - Tréfilage
  • 5.3 - Fabrication des tubes
  • 5.4 - Pressage à froid de poudres métalliques

6 - PARACHÈVEMENT DE SURFACE

  • 6.1 - Grenaillage
  • 6.2 - Traitements chimiques
  • 6.3 - Finition de surface

7 - TRAITEMENTS THERMIQUES

  • 7.1 - Aciers réfractaires ferritiques
  • 7.2 - Aciers réfractaires austénoferritiques
  • 7.3 - Aciers réfractaires austénitiques
  • 7.4 - Alliages de nickel réfractaires

8 - SOUDAGE

  • 8.1 - Soudage
  • 8.2 - Brasage

9 - RECHARGEMENT

  • 9.1 - Revêtements intermétalliques anti-oxydation – Barrières thermiques
  • 9.2 - Rechargement laser

10 - TRAITEMENTS DE SURFACE SUR MOULES ET OUTILS

11 - MOULAGE

  • 11.1 - Procédés
  • 11.2 - Coulabilité
  • 11.3 - Réparation des défauts de fonderie

12 - USINAGE

Article de référence | Réf : M3175 v1

Typologie
Aciers et alliages réfractaires - Fabrication

Auteur(s) : Albert KOZLOWSKI

Date de publication : 10 juin 2010

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article détaille les quatre étapes principales de la fabrication des aciers et alliages réfractaires : l’élaboration (avec phase de fusion dans un four à arc, suivie d’une opération d’affinage), la coulée sous forme de lingots, la transformation à chaud et la transformation à froid. S’ensuivent le parachèvement de surface et les traitements thermiques adaptés à chacune des familles d’acier ou d’alliage, puis les procédés de moulage. Le choix d’un acier ou d’un alliage réfractaire doit s’effectuer sur quelques paramètres principaux. Par exemple, la résistance à la corrosion est liée à l’oxydation du chrome et d’éléments mineurs comme le silicium ou l’aluminium ; l’addition d’éléments à oxydes très stables permet d’améliorer la résistance dans des atmosphères réductrices ; une structure austénitique garantit une bonne tenue au fluage.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

This article details the four main stages in the production of steels and refractory alloys: the elaboration stage (melting by fusion in an electric-arc furnace, followed by a refining process), the ingot casting stage as well as the hot or cold processing stage. They are followed by surface finishing processes and thermal treatments adapted to each family of steels or alloys and by casting processes. The choice of a refractory steel or alloy must be made on the basis of several key parameters. For instance, resistance to corrosion is induced by the oxidation of chromium and minor elements such as silicon or aluminum, the addition of elements with very stable oxides allows for improving resistance in reducing atmospheres and an austenitic structure ensures good creep resistance.

Auteur(s)

  • Albert KOZLOWSKI : Ingénieur conseil FFA (Fédération française de l’acier)

INTRODUCTION

Les aciers et alliages réfractaires sont généralement utilisés pour la fabrication de pièces caractérisées essentiellement par leur résistance aux effets des gaz chauds et des produits de combustion à des températures supérieures à 550 °C. Vers les plus hautes températures, c’est la disparition des propriétés d’usage qui limite le domaine d’utilisation des aciers et alliages réfractaires.

Les principaux paramètres à retenir pour choisir un acier ou un alliage réfractaire sont les suivants :

  • la résistance à la corrosion est essentiellement liée à l’oxydation sélective du chrome et de certains éléments mineurs (Si, Al,...). Un bon alliage réfractaire doit donc avoir une teneur élevée en chrome et, souvent, une addition de Si ou Al ;

  • le nickel, ne se combinant pas au carbone, sera favorable pour les atmosphères réductrices, mais il présente l’inconvénient de ne pas résister aux atmosphères sulfureuses. Il faudra donc prévoir l’addition d’éléments à oxydes très stables (Si, Al) pour améliorer la résistance dans ces milieux ;

  • la tenue au fluage est fortement influencée par la structure de l’alliage. La structure ferritique résiste mal, voire pas du tout à partir de 800 °C. La structure austénitique est celle qui résiste le mieux.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-m3175


Cet article fait partie de l’offre

Mise en forme des métaux et fonderie

(125 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

1. Typologie

Les principaux types d’aciers et d’alliages réfractaires peuvent être classés de la manière suivante selon leur structure métallographique.

  • Aciers martensitiques ou semi-ferritiques

    • Aciers à 5-10 % Cr

      Ils reçoivent généralement des additions de Si, Al, Mo,V. Ce ne sont pas, à proprement parler, des aciers inoxydables, mais ils sont rattachés aux aciers réfractaires de par leur utilisation. Dans cette catégorie, on trouve les aciers à 6 % Cr, utilisés pour les tubes de surchauffeurs de centrales thermiques (acier X8CrMoV6), ou pour résister à l’hydrogène sous pression à haute température.

    • Aciers à 9-10 % Cr

      Ils sont utilisés pour les tubes de surchauffeurs (X10CrMo9, X10CrMoVNb9).

    • Aciers à 10-13 % Cr

      Ils sont employés pour les aubes de turbines ou les soupapes de moteurs. Avec des additions de Si ou Al, la structure devient ferritique et présente donc une faible tenue au fluage, mais une résistance acceptable à l’oxydation en atmosphère sulfureuse ou non (la nuance X6CrTi12 est utilisé pour les éléments de pots d’échappement automobile).

  • Aciers ferritiques

    Ces aciers, dont la teneur en chrome varie de 17 à 30 %, reçoivent des additions de Si ou Al pour améliorer la résistance à la corrosion à chaud et stabiliser la structure ferritique.

    • Aciers à 17 % Cr avec addition de Si ou Al (X10CrAlSi18)

      Résistance à la corrosion à chaud jusqu’à 1 050 °C en atmosphère oxydante sulfureuse, ou non, et 950 °C en atmosphère réductrice.

    • Aciers à 20-24 % Cr avec, en général, addition de Si ou Al (X10Cr24, X10CrAlSi24) ou de Cu (X25CrCu22)

      Les aciers au Si résistent bien à l’oxydation jusqu’à 1 100 °C, ceux avec Al jusqu’à 1 150 °C, et ceux au Cu jusqu’à 1 050 °C. Le cuivre ralentit le grossissement du grain et évite une trop grande fragilisation de l’acier.

      Les aciers contenant 5 % d’Al sont utilisés pour les résistances électriques.

    • Aciers à 30 % Cr (X10Cr30)

      Ils reçoivent généralement une...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Mise en forme des métaux et fonderie

(125 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Typologie
Sommaire
Sommaire

    NORMES

    • Aciers moulés réfractaires. - NF EN 10295 – AFNOR - Décembre 2002

    • Aciers et alliages de nickel réfractaires. - NF EN 10095 – AFNOR - Juillet 1999

    • Fils à rivets en alliages d'aluminium, en acier, en alliages inoxydables et réfractaires – Dimensions. - NFL 21-106 – AFNOR - Janvier 1975

    • Rivets en acier et en alliages inoxydables et réfractaires – Spécification technique. - NFL 21-203 – AFNOR - Novembre 1974

    Cet article est réservé aux abonnés.
    Il vous reste 95% à découvrir.

    Pour explorer cet article
    Téléchargez l'extrait gratuit

    Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


    L'expertise technique et scientifique de référence

    La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
    + de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
    De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

    Cet article fait partie de l’offre

    Mise en forme des métaux et fonderie

    (125 articles en ce moment)

    Cette offre vous donne accès à :

    Une base complète d’articles

    Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

    Des services

    Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

    Un Parcours Pratique

    Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

    Doc & Quiz

    Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

    ABONNEZ-VOUS