High Performance Alloys of HPA’s: Wat zijn dat?

De meeste metalen worden ‘kauwgum’ boven 800-900 graden: ze verliezen veel belangrijke eigenschappen. Hittebestendige High Performance Alloys of HPA's houden hun sterkte bij hoge temperaturen en oxideren niet. Ze verminderen ook ‘kruip’: het heel langzaam vervormen bij een constante belasting en bij hoge temperaturen. Andere materialen zakken uiteindelijk in elkaar als ze te lang aan hitte worden blootgesteld.

We kunnen HPA’s onderverdelen in twee groepen: de Corrosion Resistant Alloys (of CRA’s) en de Heat Resistant Alloys (of HRA’s). Het gaat meestal om legeringen van nikkel, cobalt of ijzer nikkel. Ze hebben bijna altijd een austenitische structuur met een KVG rooster. Dat rooster is typisch voor austenitische structuren: op iedere hoek van een kubus en op de diagonalen van de zijvlakken zit een atoom. Dat heeft een positieve invloed op de verspaanbaarheid, bewerkbaarheid etc. In praktijk kom je HPA’s vooral tegen in de petrochemie, aerospace en maritieme toepassingen.

HPA's zijn waardevol vanwege de excellente mechanische waardes en zeer hoge corrosie- en oxidatieweerstand. Zo wordt het onder andere gebruikt bij chemische processen met hoge temperaturen. Bijvoorbeeld in de ovenbouw, omdat het materiaal anders bij deze hoge temperaturen zou doorzakken.

HPA's worden vaak geproduceerd door producenten die oorspronkelijk alleen RVS maakten, maar naar het hogere segment zijn gegaan: ATI, Nippo Yakin, ThyssenKrupp etc. 

Binnen de HPA's heb je naast de CLA's en HLA's nog een apart groepje: de reactieve materialen zoals titaan, zirkonium, beryllium en tantaal. Die stoffen reageren krachtig met zuurstof, waardoor ze erg snel hun zeer dichte oxidelagen herstellen. 

Naast de HPA's hebben we het ook wel eens over de super-austenieten. Dat zijn RVS-soorten gelijk aan de 300-serie (304, 316 etc), alleen dan met afwijkende gehaltes aan chroom, nikkel, molybdeen, koper en/of stikstof. De superaustenieten hebben een betere corrosiebestendigheid en veel hogere mechanische waardes dan de 300 serie, maar zijn toch nog lasbaar en bewerkbaar.

Super-austenieten hebben een hoge weerstand tegen spanningscorrosie en zijn in het algemeen bijzonder goed bestand tegen chlorides. Super-austenieten worden daarom vaak toegepast in bijvoorbeeld ontziltingsinstallaties of bij papierproductie. Voor zwembaden zijn ze te hoogwaardig; daar kun je beter voor een duplex RVS kiezen. 

Als je bij Google zoekt op HPA kom je overigens vaak uit bij aluminium alloys voor de auto- en motorsport. Maar daar hebben onze HPA’s natuurlijk niks mee te maken…