Le molybdène, un métal de transition, présente des états d'oxydation variés, fluctuant principalement entre +6 et +5 lors du transfert d'électrons lors des 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 standard dans la sidérurgie, les concentrés d'oxyde de molybdène étant parfois utilisés pour la réduction directe de certains types d'acier. La croûte terrestre recèle 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 région de phase austénitique dans l'acier.
Selon sa concentration, il forme de la cémentite avec du fer et du carbone à de faibles concentrations, et à des concentrations plus élevées, il conduit à la formation de carbures de molybdène uniques. 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 augmenter la fragilité de l'acier à la trempe, sa combinaison 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 grâce au renforcement de la solution solide et stabilise les carbures, augmentant ainsi la résistance de l'acier.
Il joue un rôle essentiel 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 récupération après déformation, augmente la température de recristallisation et améliore considérablement la résistance au fluage de la ferrite. Il empêche également l'agrégation de la cémentite et favorise la précipitation de carbures spéciaux, ce qui en fait un élément essentiel à 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 en acier dans les acides réducteurs et les solutions salines fortement oxydantes, augmentant ainsi la résistance globale à la corrosion et prévenant les piqûres induites par les chlorures.
Cependant, la résistance à la corrosion de l'acier diminue lorsque la teneur en molybdène dépasse 3 %. Si un 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 divers types d'acier, notamment l'acier de construction trempé et revenu, l'acier à ressort, l'acier à roulements, 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 est riche en molybdène, même si les réserves mondiales sont moins abondantes. Par conséquent, le développement de l'acier au molybdène y est particulièrement avancé.
Date de publication : 25 décembre 2023
