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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX ALLIAGES FERRITIQUES.
L'invention est relative aux alliages ferritiques, et vise à procurer des alliages ferritiques à haute résistance, forgeables, possédant une bonne combinaison de résistance et de ductilité couplées avec des propriétés d'inoxydabilité et (si requises) de non-écaillage, sans :avoir recours aux traitements usuels de trempe et de revenuo
Normalement, des aciers structuraux à haute résistance doivent leurs propriétés physiques caractéristiques à la relation particulière entre les teneurs en carbone et en fer qui, dans certains cas peuvent être complétées par des éléments d'alliage appropriés. Avec ces aciers il est nécessaire, pour que les propriétés désirables puissent être atteintes, de les soumettres à des traitements thermiques comprenant un chauffage dans la région gamma (ou austénitique),
un refroidissement à au moins une certaine vitesse (par exemple à l'airs l'huile ou l'eau) suivi d'un processus de revenu ou de retour à la résistance requiseo
A défaut d'utilisation des températures de trempe et des taux ou vitesses de refroidissement appropriés, il arrive fréquemment que la matière ait une résistance trop élevée et une ductilité trop faible, ou vice-versao
Une autre difficulté en ce qui concerne le type d'acier en question, résulte de ce que, lors de l'emploi de teneurs élevées en chrome pour communiquer des propriétés anti-rouille et de résistance à l'écaillage, il est nécessaire d'utiliser des températures de trempe relativement plus élevées, avec de plus grands risques résultant de gauchissement, perte de métal et,
ou altération de l'aspect de surface. Cette dernière difficulté a une portée spéciale dans les cas où l'objet doit satisfaire à des tolérances réduites dans ses dimensions comme pour des objets de précision matricés.
La présente invention procure un alliage ferritique dans lequel l'obtention de la résistance nécessaire n'est pas basée sur l'élément carbone
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et les traitements thermiques associés, mais sur l'emploi d'un équilibre cri- tique sélectionné d'éléments d'alliage avec le ferlesquels éléments (pré- sents chacun dans une gamme critique) cnt collectivement une dureté et une résistance intrinsèques naturelles.
Les alliages selon l'inventicn comprennent la gamme de composi- tions ci-après:
Carbone jusque 0,1 %
Silicium 1,5 à 6,0%
Manganèse 0,5 à 5,0%
Nickel 0,5 à 6,0%
Chrome 3,0 à 16,0%
Fer en substance le reste
Le niobium, titane, vanadium ou molybdène, soit isolément ou en combinaison, peuvent être présents en petites quantités, jusqu'à un maximum total de 100 %.
La gamme préférée est
Carbone 0,1 % maximum
Silicium 2,0 à 5,0%
Manganèse 2,0 à 4,0%
Nickel 3,0 à 6,0%
Chrome 8,0 à 14,0% Titane ou ) jusque 0,75% Niobium jusque 0,75%
Fer le reste
Ce qui suit sont des exemples d'alliages réalisant l'invention, et de leurs propriétés typiques:
EMI2.1
<tb>
<tb> Composition
<tb> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Ti <SEP> Nb
<tb> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> %
<tb> Alliage <SEP> A <SEP> 0,08 <SEP> 2egg <SEP> 2,50 <SEP> 3,59 <SEP> 13,64 <SEP> - <SEP> 0,52
<tb> Alliage <SEP> B <SEP> 0,07 <SEP> 4,61 <SEP> 3,14 <SEP> 5,16 <SEP> 8,50 <SEP> Alliage <SEP> C <SEP> 0,07 <SEP> 4,44 <SEP> 3,22 <SEP> 5,25 <SEP> 8,57 <SEP> 0,37 <SEP> Propriétés
<tb> Limite <SEP> Tension <SEP> Allon- <SEP> Réduc- <SEP> Choc <SEP> Izod
<tb> élastique <SEP> maximum <SEP> gement <SEP> tion <SEP> pieds <SEP> mètre
<tb> Kg/mm2 <SEP> Kg/mm2 <SEP> % <SEP> d'étendue <SEP> livres <SEP> ou <SEP> Kgs
<tb> %
<tb> Alliage <SEP> A <SEP> 77,17 <SEP> 102,37 <SEP> 24 <SEP> 56 <SEP> 77 <SEP> 10,6
<tb> Alliage <SEP> B <SEP> 97,65 <SEP> 133,08 <SEP> 20 <SEP> 47 <SEP> - <SEP> Alliage <SEP> C <SEP> 86,
31 <SEP> 130,72 <SEP> 21,5 <SEP> 41 <SEP> -
<tb>
Pour tous les buts pratiques les alliages de l'invention ne sont pas affectés par des traitements thermiques et par suite ne nécessitent pas de trempe ni de revenu comme c'est le cas pour les alliages ferritiques à haute résistance normaux dont il a été question précédemment. Lorsque toutefois un travail mécanique ou écrouissage à froid a été appliqué pendant la fabrication, il peut être nécessaire d'avoir recours à un traitement de relâchement des tensions exécuté mettons à 650-700 C.
Les résultats ci-après, d'essais exécutées sur des alliages de la composition A mentionnée plus haut, illustrent 1?insensibilité des alliages
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EMI3.1
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> présente <SEP> invention <SEP> aux <SEP> traitements <SEP> thermiques:
<tb> Traitement <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à <SEP> Refroidis- <SEP> Refroidisséthermique <SEP> 700 C <SEP> et <SEP> 7500C <SEP> et <SEP> sement <SEP> à <SEP> ment <SEP> à <SEP> Pair
<tb> refroidis- <SEP> refroidis- <SEP> l'air <SEP> de- <SEP> depuis <SEP> 900 C
<tb> sement <SEP> à <SEP> sement <SEP> à <SEP> puis <SEP> 900 C <SEP> suivi <SEP> d'un
<tb> l'air <SEP> de- <SEP> l'air <SEP> de- <SEP> chauffage <SEP> de
<tb> puis <SEP> cette <SEP> puis <SEP> cette <SEP> 1 <SEP> heure <SEP> à
<tb> température <SEP> température <SEP> 700 C <SEP> et <SEP>
refroidissement <SEP> à <SEP> l'air
<tb> depuis <SEP> cette
<tb> température
<tb> Limite <SEP> élas- <SEP> 77,17 <SEP> 80,32 <SEP> 77,17 <SEP> 78,75
<tb> tique <SEP> Kg/mm2
<tb> Tension <SEP> maximum <SEP> Kg/mm2 <SEP> 102,37 <SEP> 102,37 <SEP> 106,31 <SEP> 105,36
<tb> Allongement
<tb> % <SEP> 24 <SEP> 19 <SEP> 17 <SEP> 21
<tb> Réduction
<tb> d'étendue <SEP> 56 <SEP> 53 <SEP> 51,5 <SEP> 59
<tb> ou <SEP> striction
<tb> %
<tb> Choc <SEP> Izod
<tb> Pieds <SEP> Livres <SEP> ( <SEP> 77 <SEP> (86 <SEP> (36 <SEP> (84
<tb> ou <SEP> ( <SEP> ( <SEP> ( <SEP> (
<tb> mètres-Kgs <SEP> ( <SEP> 10,6 <SEP> (11,9 <SEP> ( <SEP> 5 <SEP> (11,6
<tb>
Les valeurs du Choc Izod ci-dessus ont été obtenues comme résultats d'essais exécutés conformément aux spécifications du British Standard 131:1933 (y compris les modifications de Décembre 1942) publiées par la British Standard Institution.
Les éprouvettes d'essai étaient des éprouvettes standards de Choc Izod à 3 encoches de 10 x 10 mm de section comme montré Fig. la,page 20 de la publication prémentionnée et la machine d'essai était conforme à la description donnée page 20 de la dite publication.
REVENDICATIONS.
1. - Un alliage ferritique à haute résistance, forgeable, compre nant : carbone jusque 0,1 %, silicium 1,5 à 6 %, manganèse 0,5 à 5 %, nickel 0,5 à 6 %, chrome 3 à 16% et fer en substance le restant.