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HEA - Une toute nouvelle famille d'alliages métalliques très prometteurs

Source My little blog & www.france-metallurgy.com

Des scientifiques du Oak Ridge National Laboratory (Tennessee) travaillent à la mise au point d'alliages à haute entropie (HEA) qui seraient bien plus performant que les aciers actuellement utilisés dans les centrales nucléaires pour leur tenue sous radiations. Les HEA ont la particularité d'être composès de 5 métaux en proportions sensiblement égales. Il faudra cependant encore de nombreuses années pour une utilisation industrielle. HEA___hight_entropy_alloy

A l'heure actuelle, l'acier utilisé au coeur des réacteurs a une durée de vie limitée, nécessitant de coûteuse opérations de maintenance pour changer ou réparer les pièces défectueuses. En effet, les neutrons du coeur du réacteur interagissent avec l'acier et le rendent à termes fragile.

Explication de la meilleure tenue des HEA Pour les alliages à haute entropie, les cristaux des différents éléments sont distribués aléatoirement. Ainsi, le risque de rencontrer un atome d'un autre élément est le même dans toutes les directions alors que dans les aciers traditionnels, des directions privilégiés existent qui fragilisent le matériau. Bien que ce type de matériaux soit connu de manière théorique depuis une dizaine d'années (en 2004), ce n'est que très récemment que leur propriétés les ont rendus suffisamment attractifs pour être utilisés en R&D.

Composition des HEA Par rapport à un alliage métallique traditionnel, composé d'une base (fer par exemple ou aluminium) et d'éléments d'alliage en plus faible quantité (7 % Si et 3 % Cu dans l'AlSi7Cu3Mg par exemple), dans les alliages à haute entropie (Hight Entropy Alloy ou HEA), il y a sensiblement la même quantité d'un grand nombre de métaux (5 ou plus). Ainsi a été développé le FeCrMnNiCo, qui a fait l'objet de nombreuses publications.

Il n'y a cependant pas de définition très stricte des HEA; on considère en général qu'il sont composés d'au moins éléments entre 5 % et 35 %. Un alliage HEA aurait ainsi un meilleur ratio performance/poids que le titane.

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