Propriétés des alliages à haute température

Les taux de dégradation variés des matériaux s'accélèrent dans des environnements à haute température. Lors de l'utilisation, l'instabilité du tissu, la déformation et la propagation des fissures sous l'action de la température et du stress, ainsi que la corrosion oxydante de la surface du matériau peuvent survenir.

1. Résistance à la haute température et à la corrosion
La résistance à haute température, la résistance à la corrosion et d'autres propriétés des alliages à haute température dépendent principalement de leur composition chimique et de leur structure organisationnelle. En prenant l'exemple de l'alliage à haute température nickeléformé GH4169, on peut observer que la teneur en niobium dans l'alliage GH4169 est élevée. La ségrégation du niobium dans l'alliage est directement liée au procédé métallurgique. La matrice du GH4169 est une solution solide Ni-Gr, et une fraction massique de plus de 50 % de Ni peut être tolérée. À une température élevée d'environ 1 000 °C, il est similaire à la marque américaine Inconel718. L'alliage est composé de la phase matricielle γ, de la phase δ, de carbures et des phases de renforcement γ' et γ″. Les éléments chimiques et la structure matricielle de l'alliage GH4169 montrent ses excellentes propriétés mécaniques. La contrainte de fluage et la résistance à la traction sont plusieurs fois meilleures que l'acier 45, et la ductilité est également meilleure que celle de l'acier 45. La structure cristalline stable et un grand nombre de facteurs de renforcement contribuent à ses excellentes propriétés mécaniques.

2. Grande difficulté de traitement
En raison de son environnement de travail complexe et sévère, l'intégrité de la surface traitée des alliages à haute température joue un rôle très important dans leurs performances. Cependant, les alliages à haute température sont généralement des matériaux difficiles à usiner. Ils présentent une microdureté élevée, un durcissement important par déformation, une forte résistance au stress de cisaillement et une faible conductivité thermique. La force de coupe et la température de coupe dans la zone d'usinage sont élevées, ce qui entraîne souvent une qualité de surface usinée basse et des dommages graves aux outils. Sous des conditions de coupe normales, la couche superficielle de l'alliage à haute température peut présenter des problèmes excessifs tels que la couche durcie, le stress résiduel, la couche blanche, la couche noire et la couche de déformation granulaire.