À quoi sert l'acier résistant au fluage ?

Le molybdène est un élément d'alliage clé dans les aciers ferrites résistant au fluage et fonctionnant à des températures allant jusqu'à 530°C. Les principales applications de l'acier résistant au fluage se trouvent dans les centrales électriques et les usines pétrochimiques, où les turbines à vapeur nécessitent de grandes pièces forgées et moulées, et où les appareils à pression, les chaudières et les systèmes de tuyauterie nécessitent des tubes, des plaques et des accessoires de toutes sortes.Outre la résistance au fluage à haute température, d'autres propriétés du matériau telles que la trempabilité, la résistance à la corrosion et la soudabilité sont également importantes. L'importance relative de ces propriétés dépend de l'application spécifique du matériau. Par exemple, les grands rotors de turbine ont besoin d'un acier présentant une bonne trempabilité, et les systèmes de tuyauterie des centrales électriques doivent pouvoir être soudés. Néanmoins, les alliages utilisés dans ces différentes applications reposent tous sur les mêmes principes pour améliorer la résistance au fluage.

Le molybdène en solution solide peut réduire très efficacement la vitesse de fluage de l'acier. Lorsqu'il est utilisé à haute température, le molybdène ralentit l'agglomération et le grossissement des carbures (mûrissement d'ostwald). La trempe et le revenu produisent une microstructure composée de bainite supérieure, ce qui donne les meilleurs résultats en matière de résistance à haute température. Pour les centrales électriques au charbon, l'efficacité des groupes électrogènes sous-critiques est inférieure à 40 %. Les futures centrales ultra-supercritiques (USC) devraient avoir un rendement supérieur à 50 %, réduisant de près de moitié les émissions de dioxyde de carbone par kilowattheure d'électricité produite. L'acier ferritique résistant au fluage est encore couramment utilisé dans les centrales électriques, les raffineries de pétrole et les usines pétrochimiques du monde entier. Les composants comprennent des tubes sans soudure pour les chaudières à eau chaude et les surchauffeurs, le tambour de la chaudière, le collecteur, les pompes et les réservoirs sous pression pour les applications à haute température, ainsi que les colonnes des turbines à vapeur de plus de 2 mètres de diamètre et de plus de 100 tonnes. Cet acier peut être classé comme acier C-Mn, acier Mo, acier C-RMO faiblement allié et acier Cr 9-12%.