Molybdène:

• Est un élément naturel identifié en 1778 par Carl Wilhelm Scheele, le scientifique suédois qui a également découvert l'oxygène dans l'air.
• Possède l'un des points de fusion les plus élevés de tous les éléments, mais sa densité n'est que de 25 % supérieure au fer.
• Est contenu dans divers minerais, mais seule la molybdénite (MoS2) est utilisée dans la production de produits commercialisables à base de molybdène.
• Possède le coefficient de dilatation thermique le plus bas de tous les matériaux techniques.

D'où ça vient :

• Les principales mines de molybdène se trouvent au Canada, aux États-Unis, au Mexique, au Pérou et au Chili. En 2008, la base des réserves de minerai s'élevait à 19 000 000 de tonnes (source : US Geological Survey). La Chine possède les plus grandes réserves, suivie par les États-Unis et le Chili.
• La molybdénite peut constituer la seule minéralisation d'un corps minéralisé, mais elle est souvent associée aux minéraux sulfurés d'autres métaux, notamment le cuivre.

Comment est-il traité :

• Le minerai extrait est concassé, broyé, mélangé à un liquide et aéré selon un processus de flottation pour séparer les minéraux métalliques de la roche.
• Le concentré obtenu contient entre 85 % et 92 % de bisulfure de molybdène (MoS2) utilisable industriellement. Le rôtir dans l'air entre 500 et 650 °C produit un concentré de molybdénite torréfié ou RMC (Mo03), également connu sous le nom d'oxyde de Mo technique ou d'oxyde technologique. Environ 40 à 50 % du molybdène est utilisé sous cette forme, principalement comme élément d'alliage dans les produits sidérurgiques.
• 30 à 40 % de la production de RMC est transformée en ferromolybdène (FeMo) en le mélangeant avec de l'oxyde de fer et en le réduisant avec du ferrosilicium et de l'aluminium dans une réaction de thermite. Les lingots résultants sont broyés et criblés pour produire la taille de particule de FeMo souhaitée.
• Environ 20 % du RMC produit dans le monde est transformé en un certain nombre de produits chimiques tels que l'oxyde de molybdique pur (Mo03) et les molybdates. La solution de molybdate d'ammonium peut être convertie en un nombre quelconque de produits de molybdate et un traitement ultérieur par calcination produit du trioxyde de molybdène pur.
• Le molybdène métallique est produit par un processus de réduction de l'hydrogène en deux étapes pour donner de la poudre de molybdène pure.

A quoi sert-il :

• Environ 20 % du nouveau molybdène produit à partir du minerai extrait est utilisé pour fabriquer de l’acier inoxydable de qualité molybdène.
• Les aciers techniques, les aciers à outils et rapides, la fonte et les superalliages représentent collectivement 60 % supplémentaires de l’utilisation de molybdène.
• Les 20 % restants sont utilisés dans des produits valorisés comme le bisulfure de molybdène (MoS2) de qualité lubrifiante, les composés chimiques de molybdène et le molybdène métallique.

Avantages matériels et utilisations :

Acier inoxydable

• Le molybdène améliore la résistance à la corrosion et la résistance aux températures élevées de tous les aciers inoxydables. Il a un effet positif particulièrement fort sur la résistance à la corrosion par piqûres et fissures dans les solutions contenant du chlorure, ce qui le rend essentiel dans les applications chimiques et autres applications de traitement.
• Les aciers inoxydables contenant du molybdène sont exceptionnellement résistants à la corrosion et sont couramment utilisés dans l'architecture, le bâtiment et la construction, offrant une grande flexibilité de conception et une durée de vie prolongée.
• Une large gamme de produits est fabriquée en acier inoxydable contenant du molybdène pour une protection accrue contre la corrosion, notamment des composants structurels, des toitures, des murs-rideaux, des mains courantes, des revêtements de piscine, des portes, des luminaires et des écrans solaires.

Superalliages

Ceux-ci comprennent des alliages résistants à la corrosion et des alliages à haute température :

• Les alliages à base de nickel résistant à la corrosion contenant du molybdène sont utilisés dans des applications exposées à des environnements hautement corrosifs dans un large éventail d'industries de transformation et d'applications, y compris les unités de désulfuration des gaz de combustion utilisées pour éliminer le soufre des émissions des centrales électriques.
• Les alliages à haute température sont soit renforcés par une solution solide, ce qui offre une résistance aux dommages causés par le fluage à haute température, soit durcissables par vieillissement, qui offrent une résistance supplémentaire sans réduire de manière significative la ductilité et sont très efficaces pour réduire le coefficient de dilatation thermique.

Aciers alliés

• Une petite quantité de molybdène améliore la trempabilité, réduit la fragilisation lors de la trempe et augmente la résistance à l'attaque de l'hydrogène et à la fissuration sous contrainte par les sulfures.
• Le molybdène ajouté augmente également la résistance aux températures élevées et améliore la soudabilité, en particulier dans les aciers faiblement alliés à haute résistance (HSLA). Ces aciers hautes performances sont utilisés dans diverses applications, allant de l'allègement des voitures à l'amélioration de l'efficacité des bâtiments, des pipelines et des ponts, permettant d'économiser à la fois la quantité d'acier requise ainsi que l'énergie et les émissions associées à sa production, son transport et sa fabrication.

Autres utilisations

Des exemples spécialisés d’utilisations du molybdène comprennent :

• Alliages à base de molybdène, qui présentent une excellente résistance et stabilité mécanique à des températures élevées (jusqu'à 1 900 °C) dans des environnements non oxydants ou sous vide. Leur ductilité et leur ténacité élevées offrent une plus grande tolérance aux imperfections et à la rupture fragile que la céramique.
• Alliages molybdène-tungstène, réputés pour leur résistance exceptionnelle au zinc fondu
• Alliages molybdène-25 % rhénium, utilisés pour les composants de moteurs de fusée et les échangeurs de chaleur à métal liquide qui doivent être ductiles à température ambiante
• Molybdène recouvert de cuivre, pour la fabrication de cartes de circuits électroniques à faible expansion et à haute conductivité
• L'oxyde de molybdène, utilisé dans la production de catalyseurs pour les industries pétrochimiques et chimiques, largement déployé dans le raffinage du pétrole brut pour réduire la teneur en soufre des produits raffinés
• Produits chimiques à base de molybdène utilisés dans les composés de polymères, les inhibiteurs de corrosion et les formulations de lubrifiants haute performance