La structure austénitique de l'alliage

L'austénite est une structure cristalline importante présente dans l'acier et d'autres alliages à base de fer-, connue pour sa ténacité et sa plasticité élevées. L'austénite a une structure cubique à faces-centrées (FCC), avec des atomes de fer situés aux sommets et aux centres des faces du cube, et le carbone ou d'autres éléments d'alliage peuvent être solides-résolus dans les interstices.

 

L'austénite est une microstructure d'un alliage. Il doit remplir deux conditions :

1. La structure cristalline de l'alliage est une structure cubique à faces centrées (FCC).

2. L’alliage est une solution solide.

 

L'austénite présente les caractéristiques d'une bonne plasticité, d'un faible coefficient de dilatation thermique et de bonnes performances à haute -température. Presque tous les aciers inoxydables courants et les alliages à haute température-sont des alliages austénitiques.

 

Dans les applications pratiques, la bonne plasticité des alliages austénitiques leur permet de fonctionner de manière stable pendant longtemps dans une large plage de températures, c'est pourquoi les aciers inoxydables les plus couramment utilisés sont tous des aciers inoxydables austénitiques.

 

Une autre caractéristique importante des alliages austénitiques est leur excellente performance à haute-température. À haute température, la structure cubique à faces centrées-peut maintenir une meilleure stabilité structurelle, garantissant ainsi la résistance des alliages austénitiques à haute température. C'est pourquoi presque tous les alliages à haute température-sont des alliages austénitiques.

 

Alors, qu’est-ce qui détermine si un alliage a une structure austénitique ?

Nous savons désormais que les alliages austénitiques doivent avoir une structure cubique à faces centrées (FCC). Par conséquent, nous devons mieux comprendre quels éléments métalliques ont une structure FCC.

Le métal le plus courant est le fer, et le fer métallique a en effet une structure FCC. Malheureusement, le fer possède des propriétés allotropiques. C'est-à-dire que le fer ne peut maintenir une structure FCC que dans une plage de température comprise entre 912 degrés et 1 394 degrés. À d'autres températures, le fer se transforme en une structure cubique centrée (BCC).

À ce stade, nous avons un besoin urgent d’un élément métallique capable de garantir une structure FCC à n’importe quelle température. Cet élément est du nickel. Tant que la teneur en nickel de l'alliage est supérieure à 9 %, une structure FCC peut être conservée. Par conséquent, le simple ajout de 9 % ou plus de nickel au fer peut permettre à l’alliage de conserver une structure austénitique à n’importe quelle température. C'est pourquoi tous les aciers inoxydables et alliages à haute température contiennent du nickel.