Terminologie de la chaudière Explication (partie 8)

Terminologie de la chaudière Explication (partie 8)

71. Microstructure fondamentale de l'acier
Les microstructures fondamentales de l'acier comprennent l'austénite, la ferrite, la perlite, la bainite, la martensite et les carbures. En tant que Chine fabricant de clapulades à double plaque à haute pression, nous comprenons que ces microstructures jouent un rôle clé dans la détermination des propriétés mécaniques et des performances de l'acier utilisées dans les applications industrielles. Parmi ceux-ci, l'austénite, la ferrite et la martensite sont des solutions solides (où deux ou plusieurs composants se dissolvent l'un dans l'autre à l'état liquide et restent dissous comme une phase uniforme à l'état solide). Les solutions solides sont classées en types de substitution, interstitiels et de vacance, avec des solutions solides interstitives de l'austénite, de la ferrite et de la martente. La perlite et la bainite sont des mélanges mécaniques (où les composants ne se dissolvent pas à l'état solide et ne forment pas de composés, en maintenant leurs structures et propriétés cristallines individuelles). Les carbures sont des composés formés à un rapport atomique fixe et peuvent être exprimés en utilisant une formule chimique simple. Le cémentite (carbure de fer) est un exemple de carbure en acier.

72. Austénite
L'austénite est une solution solide formée lorsque le carbone ou d'autres éléments d'alliage se dissolvent dans le fer γ. Il a une structure cubique centrée sur le visage (FCC), n'est pas magnétique et présente une bonne plasticité et une bonne ténacité. L'austénite existe généralement à des températures élevées en acier. Après extinction, une certaine austénite peut rester à température ambiante, connue sous le nom d'austénite conservé. Dans les aciers en alliage, des éléments comme Ni et Mn peuvent étendre la région en phase γ, permettant à l'austénite de rester stable même à des températures en dessous de la température ambiante, qui forme de l'acier austénitique.

73. Ferrite
La ferrite est une solution solide formée lorsque le carbone ou d'autres éléments d'alliage se dissolvent en fer α-fer. Il a une structure cubique centrée sur le corps (BCC), offrant une bonne plasticité et une bonne ténacité. La ferrite est la microstructure primaire dans les aciers à faible et moyen carbone et les aciers à faible alliage. À mesure que la teneur en ferrite augmente, l'acier devient plus ductile et dur mais avec une résistance réduite. L'ajout d'éléments d'alliage tels que Si, Ti et Cr restreint la région en phase γ, ce qui permet à la ferrite de persister à des températures élevées et d'espace, formant l'acier ferritique.

74. Pearlite
La perlite est un mélange mécanique composé de ferrite et de cémentite, généralement dans une structure lamellaire. Il se forme à travers la transformation eutectoïde de l'austénite sous la température A1. La perlite offre une résistance et une dureté élevées, et les propriétés mécaniques des aciers moyens en carbone et à faible alliage dépendent de la quantité et de l'espacement des lamelles de perlite. Plus les lamelles sont fines, plus la force est élevée. Des températures de transformation plus faibles entraînent différentes formes telles que la perlite grossière, la perlite fine, la sorbite et le troptier, toutes appartenant à des structures perlitiques, mais avec un espacement lamellaire variable.

75. Bainite
La bainite est un mélange biphasé de ferrite sursaturée et de cémentite dispersée, formant une microstructure instable. La forme de la bainite dépend de la température de transformation et des éléments d'alliage, entraînant la bainite supérieure, la bainite inférieure, la bainite granulaire et la bainite sans carbure.

La bainite supérieure a une structure en plume, composée de lattes de ferrite parallèle avec du cémentite interlath en plaque ou des formes de tige courtes. Cette structure a une densité de dislocation élevée, entraînant une forte résistance mais une faible ténacité.
La bainite inférieure se compose de lattes de ferrite semblable à des aiguilles à des angles spécifiques, avec des carbures fins uniformément dispersés. Ce type a une résistance élevée et une excellente résistance à l'usure en raison de ses dislocations à haute densité et de ses carbures uniformément distribués.

76. Martensite
La martensite est une solution solide sursaturée de carbone dans le fer, formé par la transformation non diffusiale de l'austénite sous-refroidie. Il a une structure tétragonale (BCT) centrée sur le corps. La forme de la martensite varie selon la teneur en carbone.

La martensite à faible teneur en carbone apparaît sous forme de structures de type lattes, parallèles en faisceaux, et montre une excellente ténacité ainsi qu'une forte résistance et dureté.
La martensite à haute teneur en carbone se forme comme des structures en forme de plaque avec une sous-structure jumelée, présentant une dureté extrêmement élevée.
77. Acier en alliage
L'acier en alliage est un alliage de carbone de fer avec des éléments d'alliage supplémentaires pour améliorer ses propriétés. Par rapport à l'acier au carbone, l'alliage d'acier offre des caractéristiques mécaniques, physiques, chimiques, de chaleur et de traitement supérieures.

78. Acier du carbone
L'acier au carbone contient jusqu'à 1,35% de carbone, ainsi que de petites quantités de Mn, Si, P, S et des oligo-éléments. La teneur en carbone est le principal facteur déterminant les propriétés et applications de l'acier. L'acier au carbone est largement utilisé dans les composants de la centrale thermique qui fonctionnent à des températures inférieures à 450 ° C.

Par composition, l'acier au carbone est classé en acier à faible teneur en carbone, moyen en carbone et en carbone élevé.
Par qualité, il est divisé en acier carbone ordinaire, en acier au carbone de haute qualité et en acier de carbone de qualité supérieure.
Par application, il est classé en acier de structure en carbone et en acier à outils en carbone.
79. Acier résistant à la chaleur
L'acier résistant à la chaleur fait référence à des alliages conçus pour maintenir une résistance à haute température, une résistance à l'oxydation, une résistance à la corrosion et une stabilité structurelle à long terme. Des éléments d'alliage tels que CR, SI, AL, MO, V, W, NB, TI, B et les éléments de terres rares améliorent ces propriétés.

La résistance à haute température est améliorée en ajoutant des éléments comme CR, MO et W.
La résistance à l'oxydation est améliorée par Cr, Si et Al.
La résistance à la corrosion est cruciale, en particulier dans les environnements avec des gaz sulfureux dans les chaudières, et est amélioré en ajoutant Cr, Al et Si.
La stabilité structurelle est essentielle pour l'utilisation à long terme des composants dans des environnements à haute température, tels que ceux des centrales thermiques. Des éléments comme CR, MO et V aident à prévenir la sphéroïdisation des carbures et la formation de graphite.
80. Acier résistant à la chaleur austénitique
L'acier résistant à la chaleur austénitique est un type d'acier qui a une structure à double phase austénitique ou austénite-ferrite à température ambiante. Il contient généralement moins de 50% d'éléments d'alliage, principalement Cr et Ni, avec des ajouts de W, Mo, Cu et Ti pour une résistance accrue.
Ces aciers offrent une excellente résistance à haute température et une résistance à l'oxydation supérieure à 600 ° C mais ont des limitations telles qu'un coût élevé, une faible conductivité thermique, des coefficients d'expansion élevés et une sensibilité à la fissuration de la corrosion de stress.