Les alliages de nickel sont des alliages à base de nickel (mélanges de nickel avec d'autres métaux tels que le fer, le cuivre, le plomb, etc.) qui offrent généralement une résistance exceptionnelle à la corrosion et aux températures élevées. Ces alliages sont destinés à améliorer certaines propriétés spécifiques du nickel qui présentent un intérêt particulier, en fonction de l'utilisation prévue.
Propriétés des alliages de nickel
Les alliages de nickel présentent un certain nombre de propriétés, telles que :
- Résistance électrique
- Ténacité
- Résistance aux basses et hautes températures
- La résistance à la corrosion, c'est-à-dire la résistance à la formation de sels et d'hydroxydes métalliques insolubles, car ils ralentissent la vitesse de dissolution.
- Propriétés électroniques et magnétiques
Dans ces cas, un faible niveau d'impuretés est toujours recherché afin de minimiser la sensibilité à la fissuration à chaud et à la microfissuration.
Alliages de nickel les plus courants
Nickel et cuivre
Les alliages de nickel et de cuivre peuvent être classés en différents groupes.
- Il y a tout d'abord les alliages à faible teneur en nickel, dont la teneur en nickel est comprise entre 2 et 13 %.
- Viennent ensuite les cupro-nickels, dont la teneur en nickel est comprise entre 10 et 13 %.
- Viennent ensuite les alliages de pièces à 25 % de nickel.
- Les alliages à 45 % de nickel sont des alliages à résistance électrique contrôlée.
- Les alliages dits monel contiennent plus de 50 % de nickel et une partie de cuivre.
Nickel et fer
En fonction de la quantité de nickel qu'ils contiennent, ils sont également classés en différents groupes :
- Aciers corroyés : entre 0,5 et 8 % de nickel.
- Alliages magnétiques : 20 à 90% de nickel.
- Alliages non magnétiques : 0,5 à 9 % de nickel.
- Aciers inoxydables plaqués : 5 à 49% de nickel.
- Superalliages à base de fer : 0,2 à 9 % de nickel.
- Faible coefficient : 36 et 50% de nickel.
- Expansion choisie : 22 et 50 % de nickel.
Nickel avec chrome, fer et molybdène
Ce groupe comprend des alliages portant des noms commerciaux tels que Inconel, Hastelloy, Udimet ou Rene, entre autres. Ils ont été développés pour résister à des environnements très corrosifs. La plupart des alliages de ce groupe présentent une excellente résistance à la corrosion et à l'oxydation.
Alliages de nickel métallurgiques en poudre
Les alliages métallurgiques en poudre sont des alliages à base de nickel renforcés par dispersion et des alliages renforcés par dispersion d'oxyde. Ils sont créés par métallurgie des poudres exclusive. Les propriétés de ces alliages sont déterminées par la façon dont ils sont traités.
Applications des alliages de nickel
Les alliages de nickel sont principalement utilisés dans les industries chimique, pétrochimique, nucléaire, navale, marine et aérospatiale. Les alliages de nickel sont donc devenus indispensables pour la production de composants industriels soumis à des comportements très exigeants.
Comment utiliser les différents types d'alliages de nickel ?
Leurs utilisations et applications seront différenciées principalement par leurs éléments d'alliage.
- Le nickel pur est généralement utilisé pour les solutions caustiques.
- L'alliage nickel-cuivre est utilisé pour les solutions réductrices plus douces, comme l'acide fluorhydrique.
- Un alliage nickel-molybdène sera utilisé lorsqu'on travaille avec des milieux fortement réducteurs.
- L'alliage nickel-fer-chrome est le choix le plus approprié pour les solutions oxydantes.
- Pour les milieux superoxydants, un alliage nickel-chrome-silicium serait le meilleur choix.
- Enfin, l'alliage nickel-chrome-molybdène présente généralement une polyvalence suffisante pour faire face à tous ces environnements.
L'utilisation de cuivre, de molybdène ou de tungstène dans un alliage de nickel permet à la fois d'accroître les qualités de résistance inhérentes au nickel et d'augmenter considérablement sa résistance. En ce qui concerne l'utilisation du chrome dans les alliages de nickel, il contribue à prévenir le processus de corrosion, car il participe à la formation de films passifs. Cependant, le silicium est le meilleur choix lorsqu'il y a un fort potentiel de corrosion et que ces films ne peuvent être maintenus, car il protège le métal par la formation d'oxydes protecteurs.
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