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Aciers spéciaux au cobalt et au béryllium et produits manufacturés nouveaux obtenus au moyen de ceux-ci.
La présente invention est relative aux aciers à outils, aux aciers à matrices et aux aciers de construction et elle vise tout particulièrement des aciers spéciaux au béryllium ou gluci- nium ainsi que divers outils, matrices et éléments de construc- tion obtenus au moyen de ces aciers.
Les traitements de trempe des aciers sont bien connus et largement appliqués dans l'industrie; le mode opératoire pré- cis que l'on suit pour effectuer la trempe dépend de la composi- tion soumise à la trempe ainsi que de l'application à laquelle on destine la matière. En général, les traitements de trempe comportent un chauffage de la matière jusqu'à une température assez élevée pour assurer la dureté maximum et ce traitement thermique est suivi d'une trempe à l'huile ou à l'air. Certains alliages sont trempés bruts de coulée, tandis que d'autres ne
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le sont qu'après forgeage.
Pour certaines matrices ou certains outils, il peut être nécessaire ou désirable d'utiliser une composition qui contient une teneur relativement élevée en chrome parce que ces compositions se décarburent ou s'oxydent moins lors du chauffage prolongé et conservent un meilleur état de surface, grâce à l'absence de formation de calamines. Ce point est par- ticulièrement avantageux lorsque l'acier est destiné à être coulé directement à sa forme finale, la pièce ne devant être meulée ou rectifiée que sur les arêtes ou les faces suivant lesquelles les matrices ou outils auront à accomplir un travail de coupe, de formage ou autre.
Un grand nombre d'aciers ne se trempent pas d'une manière satisfaisante, autrement dit ils n'acquièrent pas le degré de dureté requis; d'autre part, il faut dans certains cas assurer un réglage précis de l'analyse de l'acier, car cer- tains éléments combattent complètement ou en partie l'action d'autres éléments, notamment en ne qui concerne l'aptitude de l'acier à la trempe. L'état actuel de la technique de la trempe ou du durcissement de divers alliages et aciers est ainsi assez peu satisfaisant, et il est relativement difficile et coûteux de produire des compositions satisfaisantes.
La présente invention a pour objets des aciers spéciaux qui, non seulement présentent des propriétés très avantageuses, mais qui sont également faciles à tremper d'une manière rela- tivement simple et économique.
Les aciers au beryllium conformes à l'invention ont des propriétés de trempe ou de durcissement ainsi que d'autres propriétés physiques qui en font des aciers excellents pour la fabrication des outils, matrices et autres éléments de construction divers.
Dans les aciers au beryllium conformes à l'invention, le beryllium contenu, joint aux autres constituants des aciers, exerce un effet bien défini et favorable sur l'aptitude de ces aciers à la trempe.
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Les aciers spéciaux conformes à l'invention se caractéri- sent en ce qu'ils renferment, outre le fer et les impuretés usuelles dans les proportions ordinaires, entre 0,10 et 3% environ de carbone, entre 0,5 et 14% environ de chrome, entre 0,75 et 3,5% environ de manganèse, entre 0,5 et 3% environ de molybdène, entre 0,25 et 2,5% environ de cuivre, entre 0,10 et 1% environ de cobalt, entre 0,15'et 2% environ de silicium et entre 0,05 et 0,3% de beryllium, ces aciers trempent à une tempé- rature nettement inférieure aux températures de trempe utilisées pour les aciers de composition antérieurs et étant susceptibles de conserver la dureté ainsi acquise après un revenu à tempéra- ture très supérieure à celle qu'il était possible d'appliquer aux alliages antérieurs.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit.
La propriété que l'on désigne par la dureté d'un acier est très relative et il importe par suite de la définir avec précision en vue de la compréhension de la présente invention.
Bien qu'il soit vrai que la dureté s'évalue par comparaison avec des matières familières servant d'étalon commode, il impor- te de remarquer que la dureté d'une pièce en acier et ses dimensions sont liées entre elles, en sorte qu'il est impossi- ble de définir parfaitement l'effet durcissant d'un procédé dé- terminé sans tenir compte en même temps des dimensions de l'objet ou de la pièce essayée.
C'est ainsi que l'on peut dire à titre indicatif que les aciers, qui doivent être trempés en vue de la fabrication des outils et des matrices jusqu'à un nombre de dureté Brinell de 600 ou davantage, doivent être maintenus à des dimensions limi- tées et bien déterminées telles qu'ils soient susceptibles d'être trempés par un traitement de trempe donné. Ainsi, si
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l'on part d'un rond de 25,4 mm. de diamètre d'un acier à 1% de carbone que l'on chauffe à la température correcte, puis que l'on trempe à l'eau, il durcit au degré maximum, mais si l'on augmente la. dimension de la pièce, le degré de dureté qui lui est induit par un traitement identique, diminue progressivement et l'on finit par atteindre une dimension pour laquelle l'effet durcissant du traitement est tout-à-fait insuffisant.
Les aciers trempant à l'huile et susceptibles de durcir jusqu'à un nombre de dureté Brinell de 600 au moins ou une dureté au c8ne Rockwell (ou dureté Rockwell C) de 60 sont soumis aux mêmes restrictions : l'effet durcissant diminue à mesure que la dimen- sion des pièces augmente. Ceci s'applique aussi aux aciers connus trempant à l'air, et plus particulièrement aux aciers auto-trempant& qui sont inclus dans les tableaux qui suivent.
Dans bien des cas, il est par suite indispensable de connaître les dimensions du produit ou de la pièce, si l'on veut que la. propriété de dureté ait unions bien défini.
La présente invention est fondée sur la découverte du fait que les aciers spéciaux ayant des compositions spécifiées plus haut présentent des propriétés et caractéristiques nou- velles et très intéressantes aussi bien qu'inattendues, dues à leur teneur en beryllium joint aux autres éléments présents dans les marges spécifiées. Non seulement, ces aciers trempent facilement pour atteindre le degré de dureté voulu soit à l'état brut de coulée, soit après forgeage, mais il est pos- sible d'atteindre cette dureté en les trempant à partir d'une température nettement inférieure à celle permettant d'attein- dre un degré de dureté comparable dans les aciers de composition antérieurs exempts de beryllium.
Il suffit de quantités relativement très faibles de beryllium pour produire les avantages de durcissement qui caractérisent ces nouveaux aciers ; dit, la trempa-
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bilité est améliorée même lorsque les aciers renferment les constituants indiqués, dans des proportions comprises dans la partie inférieure des marges spécifiées. D'autre part, on peut obtenir de bonnes caractéristiques de dureté dans toute la marge des compositions indiquées, sous réserve du fait que, dans les limites indiquées plus loin, il y a lieu de veiller à ce que les teneurs en manganèse et en silicium ne soient pas en même temps dans la partie supérieure des mar- ges respectives indiquées pour ces deux constituants.
La possibilité d'obtenir la dureté voulue à une température inférieure à une température usuelle est très avantageuse et se traduit par une économie importante dans le procédé de trempe.
Conformément à l'invention, les aciers spéciaux per- fectionnés contiennent environ, outre le fer et les impuretés usuelles dans les proportions courantes, de 0,10 à 3% de carbone, de 0,5 à 14% de chrome, de 0,75 à 3,5% de manganèse, de 0,5 à 3% de molybdène, de 0,25 à 2,5% de cuivre, de 0,10 à 1% de cobalt, de 0,15 à 2% de silicium et de 0,05 à 3% de beryllium.
Sous réserve de certaines précautions précisées plus loin, tous les aciers au beryllium dans les marges de com- positions spécifiées ci-dessous, sont considérés comme faisant partie de la présente invention. Dans le tableau I qui suit, on a indiqué certaines compositions typiques ainsi que les propriétés correspondantes, et l'on a inclus, à titre de comparaison, des compositions similaires mais ne con- tenant pas de beryllium et ne faisant par suite pas partie de l'invention.
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TABLEAU I (Pièces forgées: longueur 76,1 mm. Section carrée de 50,7 mm. de c8té)
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<tb> Coulée <SEP> : <SEP>
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<tb> G-53 <SEP> 1,30 <SEP> 1,49: <SEP> 1,12 <SEP> 1,52 <SEP> 1,02 <SEP> : <SEP> 0,06: <SEP> 1,34
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<tb> G-55 <SEP> 1,28 <SEP> 1,54: <SEP> 1,05: <SEP> 1,45: <SEP> 0,96; <SEP> : <SEP> 0,05: <SEP> 1,30
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<tb> G-57 <SEP> ... <SEP> 1,39 <SEP> 1,54: <SEP> 0,59: <SEP> 1,83 <SEP> 0,95:
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G-61 ..: 1,29: 1,55: 1,02: 1,68: 0,62: 0,53 0,10: 0,95 G-64 1,38: 1,55: 0,26: 1,59: 0,67: ....... 0,98 G-56 1,45: 1,56: 1.,02: 1.,57: 0,91: .. :
.... 1,28
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<tb> :Trempe <SEP> à <SEP> l'air <SEP> ¯¯¯¯Duret鯯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> C. <SEP> Brinell <SEP> Rockwell <SEP> C <SEP> Essai <SEP> la <SEP> lime <SEP>
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<tb> 788 <SEP> 601 <SEP> 61 <SEP> Dur
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<tb> 788 <SEP> 444 <SEP> 51,5 <SEP> Doux
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<tb> 788 <SEP> 627 <SEP> 62 <SEP> Dur
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<tb> 788 <SEP> 415 <SEP> 45 <SEP> Doux
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<tb> 788 <SEP> 514 <SEP> 55,5 <SEP> Doux
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Tous les aciers du tableau I sont forgés à la même dimension, à savoir à une longueur de 76,1 mm. et à une sec- tion carrée de 50,7 mm. de côté.
On remarquera d'après le tableau que par refroidissement à l'air à partir d'une température de 788 , les alliages contenant du béryllium sont durs, tandis que les autres sont doux, ce qui montre clairement que les alliages au béryllium ont pris la trempe d'une manière satis- faisante, alors que les alliages sans beryllium n'ont pas pris la trempe. Il faut remarquer, d'autre part, que les alliages G-64 et G-56 renferment tous les éléments des alliages G-53 et G-55 à l'exception du beryllium, et que l'alliage G-57 ne con- tient ni béryllium ni cuivre. On se rendra aussi compte que la
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propriété de bonne trempabilité des alliages tels que G-53 et G-55 peut être attribuée à leur teneur en béryllium ou à leur teneur en béryllium et en cuivre associés aux autres constituants.
L'adjonction supplémentaire de nickel à l'alliage G-61 n'a pas une grande influence sur la dureté, comme on peut le remarquer sur le tableau.
Sur le tableau II qui suit, on a présenté des chiffres de dureté relatifs à plusieurs aciers spéciaux tous trempés à l'état brut de coulée; sur ce tableau, on a spécifié les dimensions des pièces coulées pour des raisons qui ont été précisées plus haut:
TABLEAU II
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<tb> Coulée: <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP>
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<tb> No. <SEP> C <SEP> Cr <SEP> : <SEP> Si <SEP> : <SEP> Mn <SEP> Mo <SEP> : <SEP> Cu <SEP> : <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> : <SEP> Be
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T-180 3,00: 2,75: 1,00: 8,00090: 2,00: ,3: -- :020
EMI7.3
<tb> T-179 <SEP> ...: <SEP> 2,00 <SEP> 2,75 <SEP> 1,00: <SEP> 2,00 <SEP> 0,90: <SEP> 2,00: <SEP> 0,35 <SEP> -- <SEP> :0,06
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<tb> T-183 <SEP> 1,75: <SEP> 1,75: <SEP> 0,75: <SEP> 3,00: <SEP> 0,90 <SEP> 2,00 <SEP> --- <SEP> -- <SEP> :0,07
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<tb> T-184 <SEP> 1,25:
<SEP> 1,50: <SEP> 0,75: <SEP> 2,00 <SEP> 1,50 <SEP> 2,00: <SEP> -- <SEP> :: <SEP> -- <SEP> :0,07
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<tb> A-188 <SEP> 1,00: <SEP> 1,50 <SEP> 0,25: <SEP> 2,50 <SEP> 1,00: <SEP> --- <SEP> : <SEP> --- <SEP> : <SEP> -- <SEP> : <SEP> ---
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<tb> A-188 <SEP> 1,00: <SEP> 1,50: <SEP> 0,25: <SEP> 2,50 <SEP> 1,00: <SEP> --- <SEP> : <SEP> --- <SEP> : <SEP> -- <SEP> ; <SEP> ---
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<tb> A-189 <SEP> 1,00: <SEP> 1,80: <SEP> 0,75: <SEP> 2,50 <SEP> 1,00 <SEP> 0,50: <SEP> --- <SEP> : <SEP> -- <SEP> : <SEP> 0,10
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<tb> A-189 <SEP> 1,00: <SEP> 1,80: <SEP> 0,75: <SEP> 2,50: <SEP> 1,00: <SEP> 0,50: <SEP> --- <SEP> : <SEP> -- <SEP> :0,10
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<tb> A-6 <SEP> (1,40/1,50) <SEP> 1,50: <SEP> 0,75: <SEP> 2,50: <SEP> 1,25: <SEP> 1,25: <SEP> --- <SEP> : <SEP> -- <SEP> :0,05
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<tb> A-6 <SEP> 1,36 <SEP> 0,96: <SEP> 0,78:
<SEP> --- <SEP> : <SEP> --- <SEP> : <SEP> --- <SEP> : <SEP> --- <SEP> : <SEP> -- <SEP> : <SEP> ---
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<tb> A-248 <SEP> 1,56 <SEP> 6,92 <SEP> 0,53 <SEP> 2,04 <SEP> le'28: <SEP> 1,38: <SEP> 0,39 <SEP> 0,56:0,06
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<tb> A-249 <SEP> 1,56 <SEP> 6,96: <SEP> 0,53: <SEP> 2,80: <SEP> 1,06: <SEP> 1,52 <SEP> --- <SEP> : <SEP> 0,48:0,06
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<tb> A-353 <SEP> 2,05: <SEP> 6,98: <SEP> 0,05: <SEP> 1,76: <SEP> 1,01 <SEP> 1,50 <SEP> --.. <SEP> : <SEP> 0,55:0,06
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<tb> A-354 <SEP> 2,78:11,67: <SEP> 0,04: <SEP> 1,72: <SEP> 0,99: <SEP> 1,36 <SEP> --- <SEP> : <SEP> 0,55:0,06
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<tb> A-324 <SEP> 2,25:12,00: <SEP> 0,40 <SEP> 1,80: <SEP> 1,00: <SEP> 1,25: <SEP> ---:: <SEP> 0,50: <SEP> ---
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<tb> Traitement <SEP> de <SEP> trempe: <SEP> Dureté <SEP> : <SEP> Dureté <SEP> : <SEP> Essai <SEP> à <SEP> :
<SEP> Dimensions
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<tb> C. <SEP> Brinell <SEP> :Rockwell: <SEP> la <SEP> lime <SEP> : <SEP> mm.
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à : C. .¯¯¯¯¯¯¯:¯¯¯¯¯¯.-##
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<tb> do. <SEP> : <SEP> 656 <SEP> 62 <SEP> dur <SEP> : <SEP> ------
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<tb> 830 <SEP> - <SEP> air <SEP> 477 <SEP> : <SEP> ---- <SEP> --- <SEP> : <SEP> ----- <SEP>
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On remarquera, d'après le tableau ci-dessus, que la. dureté spécifiée a été obtenue par traitement thermique à des tempé- ratures basses variant entre 788 et 845 environ, suivi d'un refroidissement à l'air et que malgré les grandes variations dans les dimensions des pièces coulées, la dureté de tous les alliages contenant du beryllium est uniformément et nettement supérieure à celle des alliages sans beryllium. En comparant les alliages A-188 et A-189, on remarquera en outre que les avantages de dureté des alliages conformes à l'invention s'obtiennent même alors que le pourcentage du cuivre et du beryllium se trouve vers la limite inférieure de leurs marges respectives.
La possibilité de réaliser un degré de durcisse- ment voulu d'une manière sensiblement indépendante des varia- tions assez importantes dans les dimensions, constitue un avan- tage industriel et économique immense qui non seulement sim- plifie les opérations de trempe et en réduit considérablement le coût, mais permet de normaliser ces opérations, ce qui pro- cure de nouveaux avantages.
En vue de certaines applications aux matrices et aux outils, il importe d'inclure dans les aciers une proportion aussi grande que possible de chrome; en effet, les longs cycles de chauffage que comportent certains traitements des aciers aboutissent alors à une décarburation moindre et les aciers consefvent un meilleur état de surface car ils résistent mieux à la formation de calamines, contrairement à ce qui a lieu dans le cas des teneurs relativement réduites en chrome.
Ainsi qu'on l'a dit, une bonne résistance à la décarburation et à la forma- tion de calamine est particulièrement désirable lorsque l'on doit couler l'acier sous sa forme définitive à l'exception d'une rectification ou d'un meulage des arêtes et des faces qui, dans le cas de la fabrication des matrices, doivent exercer une fonc- tion de coupe, de forgeage ou analogue.
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Les aciers à matrices auto-trempants connus qui contien- nent une forte proportion de chrome, de l'ordre de 12% par exem- ple, de 1,5 à 2% environ de carbone, et en outre du molybdène et du cobalt, doivent être trempés à partir de températures élevées comprises entre 980 et 1040 C environ.
Le tableau II montre qu'un acier à 12% de chrome (A-324), ayant la composition spé- cifiée à la dernière ligne de ce tableau, peut être trempé d'une manière satisfaisante par chauffage à 788-845 C et refroidisse- ment à l'air; mais dans le cas de cette composition particuliè- re et de ce type d'acier au chrome (voir aussi A-354), il est nécessaire de maintenir les'teneurs en manganèse et en silicium toutes deux à des valeurs inférieures à la limite supérieure des marges respectives indiquées si l'on veut réaliser ce résultat favorable ; par contre, lorsque la teneur en chrome est comprise dans la partie inférieure de la marge spécifiée, la teneur en manganèse prévue pourra s'élever husqu'à 3,5%.
La teneur en manganèse doit être au maximum d'environ 2,75% seulement lorsque la teneur en chrome s'approche de la limite supérieure de sa marge indiquée, si l'on veut réaliser une trempe efficace au maximum et en outre si les dimensions de la matrice le permet- tent, la teneur maximum en manganèse ne doit pas dépasser 1,75%.
Dans ces conditions, la teneur en silicium doit, elle aussi, rester faible par exemple à 0,5% ou moins. Les quatre dernièrs alliages du tableau illustrent ces règles.
On voit d'après ce qui précède que les nouveaux aciers spéciaux conformes à l'invention, peuvent être trempés à partir d'une température inférieure de 220 C environ à celle que l'on utilise dans le cas d'autres types d'aciers à haute teneur en chrome et auto-trempants. Cet abaissement de la température de trempe se traduit par une importante économie sur l'opération
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de trempe, bien que le cycle de chauffage nécessaire pour obtenir une solution solide et la trempe ultérieure puissent rester les mêmes.
Les nouveaux aciers présentent une finesse de grain égale ou supérieure à celle des alliages antérieurs, ainsi que le révèlent les examens micrographiques et macro- graphiques qui montrent en outre qu'il n'y a que peu de diffé- rence entre les aciers trempés à l'état brut de coulée sans forgeage et ceux qui ont subi un forgeage préalable. Les aciers conformes à l'invention peuvent être moulés à la forme voulue dans des conditions de fluidité extrêmement bonnes : en effet, la haute teneur en carbone a pour effet d'abaisser les points de fusion et la teneur en beryllium augmente nettement la flui- dité.
Les propriétés, que l'on a énumérées ci-dessus, sont précieuses en ce sens qu'elles facilitent la fabrication de nombreux objets dont la production serait autrement difficile et coûteuse; c'est ainsi, par exemple, que l'on peut fabriquer très simplement des cylindres à parois minces en coulant des cylindres présentant une légère surépaisseur de parois par tout procédé de fonderie connu, l'épaisseur de parois étant ensuite ramenée à la cote finale voulue par forgeage ou usinage ou par ces deux moyens successivement. Dans certains cas, la cote finale peut s'obtenir directement à la coulée. Il est ainsi possible de fabriquer facilement et très économiquement des chemises de cylindres d'automobiles et d'avions, des gar- nitures de pompes à sable et un grand nombre d'autres types ou pièces.
Il doit être bien entendu que lors de la fabrica- tion de pièces à parois minces ou de pièces dont la masse to- tale est réduite, il est inutile de recourir aux proportions maxima pour les divers constituants énumérés; en effet, dans le cas des sections minces, les pièces pourront être durcies par trempe à un degré suffisant et en prenant des pourcentages
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relativement faibles de ces éléments. Autrement dit, des aciers ayant subi un revenu de normalisation, puis un réchauffage jusqu'à une température élevée mais inférieure au point criti- que, présentent une dureté qui suffit à de nombreuses applica- tions.
Lorsque la teneur en carbone des aciers spéciaux confor- mes à l'invention se trouve voisine de la limite inférieure de sa marge permise, par exemple entre 0,10 et 0,60% environ, on peut cémenter ou carburer les aciers sur leur surface externe et les tremper à l'air à partir d'une température d'environ 788 C lorsque la teneur en carbone de la couche extérieure de la pièce a été portée par l'opération de cémentation ou autre à une valeur de l'ordre de 1%. Ces aciers présentent certains avantages par rapport aux aciers de cémentation ordinaires en ce qu'ils conservent leur dureté après le revenu à une température beaucoup plus élevée que dans le cas des aciers cémentés ordi- naires. Ce point est mis en lumière par le tableau III.
TABLEAU III (Coulée T-194)
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j¯¯¯¯0¯¯¯¯¯¯¯Cr : Si M!L-l-1!o : Cu : Be ........ 0,15/0,20 lobo : 075 : l,50 : 1,00 : 8,00 : 0,07
EMI11.3
<tb>
<tb>
EMI11.4
0,15 1,56: 073 : l,56 : 1,06 : 8,03 : 0,07
EMI11.5
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<tb>
La cémentation est effectuée dans un four Homocarb pendant quatre heures à 899 C et est suivie d'un refroidisse- ment lent.
Les pièces ainsi cémentées sont ensuite soumises à des revenus à températures variables et fournissent les chiffres de dureté suivants:
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<tb> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 788 C <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'air
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<tb> Rockwell <SEP> A <SEP> Rockwell <SEP> C <SEP> Essai <SEP> à <SEP> la
<tb> lime
<tb>
<tb> Revenu <SEP> :
<SEP> 82,5/83 <SEP> 62,5/64 <SEP> Dur
<tb>
<tb> 2 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 100 C <SEP> .... <SEP> 82,83 <SEP> 63,64 <SEP> dur
<tb>
<tb> 2 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 205 C <SEP> .... <SEP> 80,81 <SEP> 60,61 <SEP> dur
<tb>
<tb> 2 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 288 C <SEP> .... <SEP> 81/81,5 <SEP> 59/60 <SEP> dur
<tb> 2 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 371 C <SEP> .... <SEP> 79/80 <SEP> 57/58 <SEP> résistant
<tb>
<tb> 2 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 455 C <SEP> ....
<SEP> 79/79 <SEP> 54/56 <SEP> résistant
<tb>
Les duretés Rockwell A montrent que la dureté de la couche de cémentation est équivalente à celle de la couche superficielle d'un acier nitruré et que cette dureté ne diminue pas sensiblement avant une température de revenu de 371 C. Etant donné que les aciers à teneur moyenne en carbone peuvent, après cémentation, être trempés à l'air et qu'il est inutile de les tremper à l'huile ou à l'eau, il est possible de les cémenter sans crainte de tapures ou de déformation exagérées lors de la trempe ultérieure.
Ainsi qu'on l'a déjà dit, lorsqu'il s'agit de durcir des pièces de section relativement mince, les proportions des divers éléments spéciaux peuvent être bien inférieures aux limites supérieures spécifiées. Ces alliages peuvent être trempés à l'huile dans les cas où la déformation de trempe n'est pas par- ticulièrement à craindre. Lorsque les aciers objets de l'inven- tion comprennent les divers éléments d'alliage spécifiés à des taux voisins de la limite inférieure des marges indiquées, on constate que ces aciers présentent après coulée une ductilité particulièrement bonne sans qu'il soit nécessaire de recourir aux traitements thermiques usuels utilisés pour les pièces cou- lées.
Ainsi, les alliages conformes à l'invention peuvent servir à fabriquer des pièces de section relativement mince par
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coulée sous pression ou non à toute forme voulue, puis peuvent directement être durcis avec ou sans recuit à une température inférieure au point critique.
Les aciers coulés, objets de l'invention, qui renferment une proportion de carbone pouvant ne pas être supérieure à 0,10% et une proportion de chrome vers la limite inférieure ou vers le milieu de la marge spécifiée, présentent après trempe une résis- tance transversale des fibres très élevée avec une ductilité équi- valente à une flexion de 50 ou davantage. Les aciers coulés dans lesquels les teneurs en carbone et en chrome se trouvent dans les marges que l'on vient d'indiquer, peuvent être trempés à l'huile à partir d'une température comprise entre 188 et 1010 C sans aucun traitement préliminaire de recuit ou de normalisation. Le tableau IV ci-dessous fournit quelques exemples d'aciers coulés présentant des propriétés remarquables de résistance à la traction.
TABLEAU IV (Tous les alliages sont coulés puis soumis aux traitements indiqua
EMI13.1
<tb> Coulée:
<tb>
<tb> N . <SEP> : <SEP> C <SEP> : <SEP> Cr <SEP> : <SEP> Si <SEP> : <SEP> Mn <SEP> Mo <SEP> : <SEP> Cu <SEP> : <SEP> Be <SEP> Etat
<tb>
EMI13.2
A-431 .:0,10:7,50:0,50:3,25:0,50:0, :0,05: 3 r-95'4G huile
EMI13.3
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> revenu <SEP> 399 C <SEP> air
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> : <SEP> : <SEP> 954 C <SEP> huile-revenu
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 732 C <SEP> air
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> .. <SEP> : <SEP> : <SEP> 815 C <SEP> air-revenu
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> : <SEP> 399 C <SEP> air
<tb>
EMI13.4
A-441 .:0,10:8,50:0,75:3,25:1,00:0,50:0,05: 954 C huile-revenu
EMI13.5
<tb> 399 C <SEP> air
<tb>
EMI13.6
A-442 .:0,10S8,50:0,75:2,75:0,50:0,75:0,05:
954 C huile-revenu
EMI13.7
<tb> 399 C <SEP> air
<tb>
EMI13.8
A-443 tOelO:8e5O:Oe5O:5e25:Oe25:Oo5O:OelO: 954 C huile-revenu .. 399 C air Limite :Résistance à:Allon$ement Réduction de
EMI13.9
<tb> Brinell <SEP> : <SEP> élastique <SEP> la.traction <SEP> : <SEP> % <SEP> : <SEP> la <SEP> section
<tb>
<tb>
<tb> kg/mm2 <SEP> kg/mm2 <SEP> sur <SEP> 50 <SEP> mm. <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 352/375: <SEP> - <SEP> 105 <SEP> : <SEP> 138,0 <SEP> 7,5 <SEP> 23,6
<tb>
<tb>
<tb> 56,7 <SEP> : <SEP> 84,0 <SEP> 10,0 <SEP> : <SEP> 35,3
<tb>
<tb>
<tb> 81,2 <SEP> : <SEP> 121,8 <SEP> 8,0 <SEP> : <SEP> 23,1
<tb>
<tb>
<tb> 415 <SEP> : <SEP> 77,7 <SEP> : <SEP> 143,5 <SEP> 4,0 <SEP> : <SEP> 9,2
<tb>
<tb>
<tb> ...... <SEP> 90,0 <SEP> 139,3 <SEP> 5,5 <SEP> : <SEP> 17,2
<tb>
<tb>
<tb> 88,9 <SEP> : <SEP> 145,6 <SEP> 2,5 <SEP> :
<SEP> 6,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
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On comprendra que si l'on cémente ces aciers, puis qu'on les trempe à partir d'une température relativement basse de dur- cissement à l'air, de l'ordre de 788 C, ils présenteront en profondeur une ductilité égale ou supérieure à celle de tous les aciers coulés dont on a connaissance.
Si l'on cherche simplement à réaliser un moulage ayant une très bonne dureté superficielle et une bonne ductilité, on peut y parvenir par un traitement thermique dans un bain carburant liquide à une température d'environ 8430C aussitôt après trempe. On souligne de nouveau la nécessité qu'il y a à éviter l'utilisation simultanée d'une teneur en silicium et d'une teneur en manganèse élevées dans le cas où la teneur en carbone est faible et la teneur en chrome est faible ou moyenne.
Bien entendu, la description qui précède n'est nullement limitative de la portée de l'invention et diverses additions, suppressions, substitutions et modifications pourront y être apportées sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention.