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La liste des métaux réfractaires abondants


La liste des métaux réfractaires abondants

Tungstène , le tantale, le molybdène, le colombium, le vanadium et le chrome peuvent être classés comme des métaux réfractaires relativement abondants; c'est-à-dire que les réserves mondiales libres de métal contenu dépassent 100 000 tonnes pour chaque métal.

Métaux réfractaires abondants

Les quatre premiers sont prometteurs dans une plage de température considérablement plus élevée que les deux derniers, et parfois le terme « métaux réfractaires ” est utilisé au sens étroit pour désigner uniquement ces quatre éléments et leurs alliages. À l'heure actuelle, ces quatre métaux sont les seuls métaux raisonnablement abondants dont les alliages promettent une résistance élevée supérieure à 2000 F.

Ce sont ces éléments qui sont utilisés ou étudiés pour des applications à très haute température telles que les tuyères de fusée, les bords d'attaque et les « structures chaudes » de certains véhicules de rentrée, les composants électroniques spéciaux, les gaz avancés turbines et statoréacteurs.

Barres de métaux réfractaires

Tungstène, molybdène , le vanadium, le chrome et, dans une moindre mesure, le colombium ont été utilisés pendant des années comme éléments d'alliage dans d'autres métaux, en particulier le fer et l'acier.

De plus, le tungstène et le molybdène sont utilisés dans l'industrie des lampes et des tubes électroniques depuis plus de 50 ans. Le tantale commercialement pur est utilisé depuis de nombreuses années, en quantités modestes, comme métal de structure dans l'industrie chimique et ailleurs pour sa résistance à la corrosion.

Ce n'est que depuis la Seconde Guerre mondiale, cependant, que ces métaux ont été sérieusement envisagés pour une utilisation en tant que métaux de structure à température élevée à part entière. À l'heure actuelle, une fraction importante de leur production totale est destinée à des usages structurels.

Au cours de la dernière décennie, il est devenu évident que les matériaux de structure ayant des températures de service plus élevées que les alliages à base de nickel et de cobalt sont souhaitables pour obtenir une puissance et un rendement supérieurs pour les turboréacteurs, statoréacteurs, et moteurs de fusée. Par conséquent, un certain nombre de programmes de recherche et développement approfondis ont été lancés pour évaluer les métaux réfractaires abondants pour les applications critiques à haute température.

Métaux réfractaires

Les travaux de développement ont été difficiles avec ces métaux en raison de leur fragilité à basse température (sauf pour le tantale et colombium), leur tendance à s'oxyder à des températures élevées, des problèmes d'obtention d'une pureté accrue, des problèmes de forgeage et de soudage, etc.

Néanmoins, de nouvelles techniques de fusion, de purification, de consolidation, de revêtement, de fabrication et de soudage ont été développées et ont surmonté bon nombre des problèmes initiaux. À l'heure actuelle, plusieurs des métaux réfractaires abondants et alliages sont utilisés comme matériaux de structure dans un certain nombre d'applications à haute température.

Caractéristiques des métaux réfractaires abondants et certaines de leurs applications actuelles sont discutées dans les sections suivantes. Cependant, ces caractéristiques dépendent dans une large mesure de la pureté, des variables de traitement, de la taille de la section, etc. Alors que les études de recherche se poursuivent sur les métaux réfractaires abondants il sera possible de définir plus précisément leurs caractéristiques et propriétés potentielles pour les applications structurelles à haute température.

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