Propriétés et utilisations du molybdène dans l'acier, les superalliages et les usines à haute-température
Jan 30, 2024
Le molybdène est principalement consommé comme élément d’alliage plutôt que comme métal à part entière. L'oxyde de molybdique technique est briqueté et chargé directement dans la fabrication de l'acier, tandis qu'une plus petite partie est fondue en ferromolybdène pour être ajoutée en poche. L'acier faiblement allié-ne contient pas plus d'environ 1 % de molybdène, mais cette application absorbe environ la moitié de toute la consommation de molybdène en raison du tonnage très important de l'acier.
Molybdène dans l'acier et la fonte
Le molybdène augmente la trempabilité, retarde le ramollissement pendant le revenu et améliore la résistance à haute température-grâce à la formation de carbures stables. Dans l'acier inoxydable, il augmente la résistance aux piqûres et à la corrosion caverneuse, c'est pourquoi les nuances ferritiques et duplex contiennent des ajouts délibérés de molybdène. Dans la fonte, le molybdène affine la structure du graphite et augmente la résistance et la résistance à l'usure des sections lourdes. Il est souvent spécifié avec une taille de section contrôlée plutôt que comme ajout en vrac.
Superalliages et alliages réfractaires à base de nickel-
Les superalliages à base de nickel-contiennent généralement plusieurs pour cent de molybdène, qui se répartit dans la matrice et renforce la solution solide-tout en améliorant la résistance aux acides réducteurs. Au-delà de l'alliage, le molybdène est utilisé comme métal à part entière là où la température exclut d'autres matériaux : alliage non allié 360 pour les accessoires de four et le service des électrodes, et TZM, nominalement Mo-0,5Ti-0,08Zr-0,02C, où une résistance au fluage à des températures plus élevées est requise. Les alliages molybdène-rhénium sont utilisés pour les applications à haute température les plus rigides car ils conservent leur ductilité après recristallisation.
Base de propriété pour les usages majeurs
| Secteur | Propriété exploitée | Niveau typique de molybdène |
|---|---|---|
| Acier faiblement-allié | Trempabilité, résistance au revenu | Jusqu'à environ 1 pour cent |
| Acier inoxydable et duplex | Résistance à la corrosion par piqûres et fissures | 2 à 6 pour cent |
| Fonte | Solidité et résistance à l'usure | 0,3 à 1 pour cent |
| Superalliages à base de nickel- | Solution solide-et résistance à la corrosion | 3 à 10 pour cent |
| Électrodes de fusion du verre | Point de fusion 2623 C, conductivité 138 W/(mK) | Non allié 99,95 pour cent |
| Lubrifiants solides | Faible frottement des couches de MoS2 | Poudre de bisulfure de molybdène |
Catalyseurs, lubrifiants et utilisations chimiques
Les composés de molybdène sont utilisés comme catalyseurs dans le raffinage du pétrole, où les phases de sulfure de molybdène sur l'alumine supportent la fonction d'hydrodésulfuration, et dans la chimie d'oxydation sélective. Le bisulfure de molybdène est un lubrifiant solide lamellaire qui conserve ses performances sous vide et à des températures où les huiles se carbonisent. Il est appliqué sous forme de revêtement collé ou ajouté aux graisses. L'oxyde de molybdène apparaît également dans les pigments, les systèmes ignifuges et les formulations de micronutriments agricoles.
Achat d'ajouts d'alliage de molybdène et de produits d'usine
Le molybdène entre dans une masse fondue soit sous forme d'oxyde technique briqueté, sous forme de ferromolybdène généralement fourni à 60 à 70 % de Mo, soit sous forme d'alliage principal de nickel-molybdène pour les chaleurs à base de nickel-. Chaque voie a une récupération différente et un effet différent sur les scories, le choix relève donc autant d'une décision de production d'acier que d'une décision d'achat. Les produits métalliques solides sont achetés selon la norme ASTM B386 pour les plaques, feuilles, bandes et feuilles et ASTM B387 pour les barres, tiges et fils, avec l'alliage 360 comme désignation non alliée. Les documents d'achat doivent préciser la forme, la qualité, l'état et l'inspection, car les propriétés du molybdène varient selon la voie de consolidation.
Foire aux questions
Q:Où est-on consommé le plus de molybdène ?
R : Dans l’industrie sidérurgique. L'acier faiblement allié- représente environ la moitié de la consommation totale, même si les ajouts restent égaux ou inférieurs à environ 1 % de molybdène.
Q:Pourquoi du molybdène est-il ajouté à l’acier inoxydable ?
R : Il augmente la résistance aux piqûres et à la corrosion caverneuse, c'est pourquoi les qualités de roulement au molybdène-sont spécifiées pour le service chlorure et acide.
Q:Sous quelle forme le molybdène est-il ajouté à l’acier fondu ?
R : Généralement sous forme d'oxyde de molybdique technique briqueté ou de ferromolybdène, et sous forme d'alliage principal de nickel-molybdène pour les superalliages à base de nickel-.
Q:A quoi sert le bisulfure de molybdène ?
R : En tant que lubrifiant solide lamellaire pour surfaces coulissantes sous vide, à haute température ou dans des environnements poussiéreux où la graisse et l'huile ne peuvent pas survivre.
Q:Quelle qualité de molybdène est utilisée pour les pièces à haute-température ?
R : Alliage non allié 360 pour service modéré et TZM, nominalement Mo-0,5Ti-0,08Zr-0,02C, où une résistance au fluage plus élevée est requise.
Q:Comment l’usine de molybdène métal est-elle achetée ?
R : Conforme à la norme ASTM B386 pour les plaques, feuilles, bandes et feuilles et à la norme ASTM B387 pour les barres, les tiges et les fils, en indiquant la qualité, l'état, la finition de surface et les tests d'acceptation.
