Le molybdène, métal de transition, présente différents états d'oxydation, oscillant principalement entre +6 et +5 lors des transferts d'électrons dans les réactions d'oxydoréduction. Cet élément est essentiel non seulement en biologie, mais aussi en métallurgie, notamment pour la production d'acier et d'alliages. Le molybdène et le ferromolybdène sont des matériaux courants en sidérurgie, et les concentrés d'oxyde de molybdène sont parfois utilisés pour la réduction directe de certains types d'acier. La croûte terrestre renferme environ 19 millions de tonnes de molybdène, dont environ 8,6 millions de tonnes sont extractibles.
Informations élémentaires :
Nom : Molybdène
Symbole : Mo
Numéro atomique : 42
Volume atomique : 95,94
Influence du molybdène sur la microstructure et le traitement thermique de l'acier inoxydable
Le molybdène peut se dissoudre dans la ferrite, l'austénite et le carbure, réduisant ainsi la zone de phase austénitique dans l'acier.
Selon sa concentration, le molybdène forme de la cémentite avec le fer et le carbone à faibles concentrations, et à concentrations plus élevées, il conduit à la formation de carbures de molybdène spécifiques. Pour améliorer la trempabilité de l'acier, le molybdène est plus efficace que le chrome, mais légèrement moins que le manganèse. Si le molybdène seul peut accroître la fragilité de l'acier au revenu, son association avec le chrome, le manganèse et d'autres éléments atténue cet effet.
Amélioration des propriétés mécaniques grâce au molybdène
Le molybdène renforce considérablement la ferrite par renforcement en solution solide et stabilise les carbures, augmentant ainsi la résistance de l'acier.
Il joue un rôle crucial dans l'amélioration de la ductilité, de la ténacité et de la résistance à l'usure de l'acier. Le molybdène élève les températures de ramollissement et de restauration après déformation, augmente la température de recristallisation et améliore sensiblement la résistance au fluage de la ferrite. Il empêche également l'agrégation de la cémentite et favorise la précipitation de carbures spécifiques, ce qui en fait un élément essentiel pour la résistance au fluage de l'acier.
Rôle du molybdène dans les propriétés physiques et chimiques de l'acier inoxydable
Dans l'acier magnétique à 1,5 % de carbone, l'ajout de 2 à 3 % de molybdène améliore l'induction magnétique résiduelle et la coercivité.
Le molybdène contribue à la passivation des surfaces d'acier dans les acides réducteurs et les solutions salines fortement oxydantes, renforçant ainsi la résistance globale à la corrosion et prévenant la formation de piqûres induites par les chlorures.
Cependant, la résistance à la corrosion de l'acier diminue lorsque la teneur en molybdène dépasse 3 %. Si l'acier contenant moins de 8 % de molybdène reste usinable, des concentrations plus élevées augmentent sa résistance aux procédés de travail à chaud.
Applications du molybdène dans l'acier inoxydable
Le molybdène est largement utilisé dans différents types d'acier, notamment l'acier de construction trempé et revenu, l'acier à ressort, l'acier à roulement, l'acier à outils, l'acier inoxydable résistant aux acides, l'acier résistant à la chaleur et l'acier magnétique.
L'acier au chrome-molybdène constitue une alternative à l'acier au chrome-nickel pour la fabrication de composants critiques dans de nombreuses applications. La Chine possède d'importantes ressources en molybdène, contrairement à l'échelle mondiale où les réserves sont moins abondantes. Par conséquent, le développement des aciers contenant du molybdène est particulièrement avancé en Chine.
Date de publication : 25 décembre 2023
