Aubes et pieds d‘aubes

Les alliages à base Nickel sont les plus utilisés de la famille des superalliages. Ils sont souvent trouvés dans les turbines aéronautiques et de génération d’énergie, ainsi que les industries pétrochimiques et nucléaires. Les alliages à bases de nickel sont renforcés par 2 méthodes : soit par précipitation de phase intermétallique ou par l’addition d’éléments plus résistants. Les alliages tels que l’inconel 625 ou l’hastelloy X sont renforcés par de tels éléments. Ces alliages peuvent aussi être renforcés par l’addition de carbure.

Une troisième famille de superalliages, représentée par un typique MA-754 est renforcée par la dispersion de particules inertes de type Y2O3 et dans certains cas de γ´ (gamma prime) dans une précipitation MA-600E.

Ces alliages Nickel se retrouvent sous forme forgée ou matricée Des compositions fortes en alliages telles que le René 95, Udimet 720 ou IN100 sont produites par technologies des poudres puis forgées.

Pour ces alliages un élément de renfort γ´ est ajouté par précipitation (tel que pour René 80 ou MAR-M247), tandis que γ˝ est utilisé pour l’inconel 718. Les alliages qui contiennent du niobium, titane ou aluminium, tel que l’inconel 725, utilisent les deux γ´ and γ˝.

Les alliages à base de cobalt ont un excellent niveau de résistance à la corrosion à des températures supérieures à 2000°F (1093°C) et trouvent leurs applications dans les parties les plus chaudes des turbines à gaz et à la combustion. Ils existent en forme forgée et/ou matricée et sont caractérisés par une solution de solide renforcée (Fer, Chrome ou Tungstène), par une matrice austénitique dans laquelle une petite quantité de carbures sont précipités (titane, tantale, hafnium et/ou niobium). Ces alliages sont donc dépendants de carbures, au lieu de γ´, pour leur renforcement, ce qui leurs permet d’avoir une meilleure résistance à la fatigue thermique que les alliages à base de nickel. Ces alliages matricés tels que le Stellite 31 sont utilisés sur les vannes et aubes de turbines. Les alliages forgés, tels que Haynes 25, sont utilisés sous forme de plaques, pour les pièces de zone de combustion.

Les superalliages de Fer et Nickel sont similaires aux aciers inoxydables austénitiques, à l’exception de l’addition d’agent γ´. Ils ont une résistance aux fortes températures inférieure aux autres super alliages et sont généralement produits sous forme forgée pour les disques et aubes de turbines. Ces alliages tels que les Haynes 556 et 19-9DL sont traités en solution solide avec du molybdène, tungstène, titane et Niobium. Les alliages tels que les A286 et Incoloy 908 sont traités par précipitions. Les précipités les plus connus sont γ´, (Ni3 [Al, Ti]) (par exemple pour A286), et γ˝, (Ni3Nb) (pour Incoloy 909). Un autre groupe d’alliages de fer et nickel, où s’ajoute des carbures et nitrures pour offrir un taux d’élongation thermique très faible, trouve ses applications dans les carters et axes de turbines (Incoloy 903 et 907).