BE1017170A3 - Projectile en acier adouci a coeur. - Google Patents

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BE1017170A3
BE1017170A3 BE2006/0329A BE200600329A BE1017170A3 BE 1017170 A3 BE1017170 A3 BE 1017170A3 BE 2006/0329 A BE2006/0329 A BE 2006/0329A BE 200600329 A BE200600329 A BE 200600329A BE 1017170 A3 BE1017170 A3 BE 1017170A3
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Alain Schmitz
Gisele Walmag
Vittorino Tusset
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Ct Rech Metallurgiques Asbl
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Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un projectile en acier ou à base de fer pour cartouche de chasse ou tir sportif en vue de lui conférer une dureté comprise entre 40 HV 10 et 110 HV 10 à la température ambiante, de préférence entre 40 HV 10 et 85 HV 10, caractérisé au moins par les étapes successives suivantes: on utilise de l'acier ou de la fonte liquide, ci-après appelé métal liquide, dont la teneur en carbone est comprise entre 0,8 et 4,0 %C en poids, de préférence entre 0,8 et 2,0 %C en poids; on coule le métal liquide selon un procédé de granulation à l'eau ou la vapeur d'eau pour obtenir des particules d'acier sphéroïdales; on soumet lesdites particules à un traitement thermique d'adoucissement du métal solidifié par graphitisation en restant dans le domaine ferritique; on soumet éventuellement lesdites particules à un traitement de revêtement de surface.

Description

PROJECTILE EN ACIER ADOUCI A CŒUR Objet de l'invention
[0001] La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication de projectiles d'acier, tels que des billes, pour cartouches de chasse comme substitut des plombs traditionnels.
[0002] L' invention se rapporte également aux projectiles en acier et aux cartouches obtenus par le procédé.
Arrière-plan technologique
[0003] Le marché mondial des plombs de chasse est actuellement de 120 000 tonnes par an. En Europe, il est d'environ 60 000 tonnes.
[0004] Suite aux réglementations environnementales plus strictes, l'utilisation du plomb dans les munitions de chasse et de tir sportif est déjà interdite dans plusieurs pays européens (notamment aux Pays-Bas, en Suède, en Allemagne), en particulier pour le tir en zone humide.
[0005] Parmi les solutions techniques possibles et économiquement viables de substitution du plomb de chasse (fer, acier, métaux lourds, alliages, céramique, etc.), seule la grenaille d'acier apparaît comme une alternative viable. En effet, elle possède une densité satisfaisante, est non toxique, d'un prix abordable, etc.
[0006] La grenaille d'acier est d'ailleurs commercialisée en Amérique du Nord par les plus grands fabricants dans le domaine, depuis une vingtaine d'années, comme charge de substitution.
[0007] Il est connu que la charge d'une cartouche est constituée de billes sphériques avec non seulement une tolérance sur le diamètre d'environ 0,1 mm, mais encore une tolérance serrée sur le poids pour garantir un comportement balistique reproductible et assurer un chargement constant de la cartouche qui se fait par mesure volumétrique. Les billes d'acier doivent subir un traitement de surface tel que cuivrage, addition de graphite, etc., afin d'éviter
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toute agglomération de la charge qui pourrait porter préjudice à une bonne dispersion.
[0008] Les calibres des charges les plus utilisées sont repris dans le tableau 1 ci-dessous.
[0009] On recherche pour ce genre d'application une composition du type acier doux peu allié, comme par exemple : max. 0,06 %C, max. 0,4 %Mn, max. 0,1-0,3 %Si, max. 0,04 %P, max. 0,04 %S.
[0010] La dureté doit être la plus faible possible et ne pas excéder 110 HV 10 en surface et 100 HV 10 à cœur.
[0011] Actuellement, sur le plan purement balistique, les chasseurs et tireurs sportifs ont une nette préférence pour les plombs de chasse' qui sont traditionnellement utilisés. En effet, ils considèrent que le plomb de chasse possède certaines aptitudes balistiques spécifiques que l'on retrouve difficilement dans les produits de substitution.
[0012] Le marché traditionnel des chasseurs et tireurs manifeste donc certaines réticences à utiliser les cartouches à billes d'acier actuellement dans le commerce. Les principaux arguments utilisés pour justifier ces réticences à l'encontre des billes d'acier sont liés aux éléments suivants : - risque accru de ricochets, - usure plus élevée du canon, - chute plus importante de vitesse et de pénétration en fonction des distances, - prix plus élevé des munitions.
[0013] D' autres alliages non toxiques (par exemple « Hevi-Shot » : tungstène-nickel-fer) ont été également développés. Ils peuvent techniquement concurrencer les grenailles d'acier car ils offrent, de par leur densité élevée, un comportement balistique similaire à celui des charges traditionnelles en .plomb. Cependant ces alliages sont d'un coût trop élevé.
[0014] D'autre part, pour ce qui concerne la production de grenailles d'acier, deux voies sont possibles.
A partir d'acier liquide
[0015] Etant donné les tonnages à produire, cette voie implique d'installer le procédé sur un site de production d'acier liquide ayant une capacité du type fonderie en le complétant par une unité de granulation adéquate. Différentes techniques de granulation de métaux liquides sont disponibles sur le marché : - le procédé Osprey, atomisation par voie gazeuse sous pression, ne rentre pas vraiment dans le type « granulation » car il est dédié à la production de particules fines (lOOpm) destinée à la métallurgie des poudres ; - la granulation à l'eau : un jet d'acier est coulé sous un jet d'eau à haute pression ou directement dans un bac. La taille des particules obtenues est variable (de 1 à quelques millimètres selon la technique), mais la caractéristique commune de. celles-ci est la forme irrégulière, non sphérique, du produit ; - la granulation à la vapeur d'eau : ce procédé, développé notamment par Mintek (Afrique du Sud), utilise un jet de vapeur d'eau, ce qui permet d'éviter une perturbation mécanique trop violente du jet de métal.
[0016] Ce type de procédé implique l'apparition d'une dispersion de taille suite à l'absence de sphéricité, qui conduit à la perte d'une partie de la production (rendement de l'ordre de 60 %) . De plus, contrairement au plomb qui a une température de fusion beaucoup plus faible que celle de l'acier, il est difficile de refondre en
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circuit fermé les billes d'acier produites hors calibre.
[0017] Les meilleurs résultats sont obtenus avec un acier très chargé en carbone (> 1,5 %) dont la dureté est inférieure à 100 HV 10, voire 80 HV 10. Les aciers ULC sont à proscrire dans le cadre de cette technique.
[0018] Pour réduire la dispersion de taille, certains procédés font précéder la phase de granulation à l'eau par un système de hachage du flux de métal liquide. Ce dernier est par exemple dispersé sur un plateau tournant avant de subir la granulation finale à l'eau ou à la vapeur d'eau.
A partir de fil ou de tôle (voie mécanique)
[0019] Cette voie s'inspire des techniques de fabrication des clous ou autres pièces d'acier de grande consommation. Des opérations de frappe et d'estampage de fil tréfilé ou de tôle permettent d'obtenir des billes. On connaît des machines permettant la fabrication de billes d'acier pour roulement. Au départ d'une bobine de fil d'acier, un lopin d'acier est découpé pour ensuite être progressivement transformé en bille, par déformation, entre des plateaux rainurés généralement en fonte.
[0020] Le fil utilisé est de type ULC, par exemple d'une teneur en carbone de 0,02 %C. Ce type de fil est très coûteux et très peu disponible, si on envisage les quantités à produire dans le domaine des cartouches de chasse. Par contre, l'avantage du fil est que le rendement d'utilisation de la production est de 100 %.
[0021] Dans les aciers plats, les aciers doux sont beaucoup plus disponibles, y compris dans différentes épaisseurs, qui correspondent donc à différents diamètres de bille. Malheureusement, une partie de la production est également inutilisable dans ce cas, vu les chutes.
y A partir de poudre de fer
[0022] Pour fabriquer en matériaux métalliques certaines pièces, généralement de forme complexe, on utilise la métallurgie des poudres. Elle consiste à compacter dans un moule la poudre et à soumettre l'ensemble à une opération de frittage à haute température.
[0023] Certaines sphères en carbure de tungstène sont notamment préparées par cette technique. Au départ de poudre de fer, il est envisageable d'examiner la possibilité d'obtenir des billes en acier extra-doux par un procédé de compaction/frittage.
[0024] En résumé, les techniques d'obtention de billes à partir de fil, de tôle et de poudre de fer présentent le désavantage d'être plus onéreuses que la technique par voie liquide.
Etat de la technique
[0025] Dans l'état de la technique, on connaît un procédé d'adoucissement d'un acier au carbone, courant et économique, tel qu'une ferrite à gros cristaux, par décarburation. Pour mémoire, un fer pur monocristallin possède une dureté extrêmement basse (30-40 HV 10) , qui peut être considérée comme la limite inférieure absolue.
[0026] Le document WO-A-OO/44517 propose un projectile et un procédé de fabrication associé en acier à teneur relativement élevée en carbone (jusqu'à 1,5 %C) , produit par atomisation à l'eau et adouci par recuit sous atmosphère non-oxydante à point de rosée contrôlé, à une température comprise entre 600 et 1200°C, pour le rendre apte à une utilisation balistique. L'adoucissement résulte principalement d'une décarburation en surface, avec de préférence une dureté de surface Knoop moyenne inférieure à 225 (dureté Vickers en surface au moins supérieure à 130).
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Buts de 11 invention
[0027] La présente invention vise à fournir une solution qui ne présente pas les inconvénients de l'état de la technique.
[0028] En particulier, l'invention vise à fournir un traitement à partir d'une nuance d'acier courant permettant d'obtenir une dureté finale inférieure à 100 HV 10.
[0029] En outre, un but de l'invention est de fournir ce traitement en vue de l'obtention d'une dureté faible sur des billes d'acier, uniformément sur tout leur volume (à cœur).
[0030] Un but complémentaire de l'invention est de supprimer une certaine propension aux ricochets, habituellement inhérente aux projectiles en acier.
[0031] Un but complémentaire de l'invention est encore de permettre la fabrication de billes ayant une bonne sphéricité.
[0032] Un but encore complémentaire de l'invention de fabriquer des billes d'acier ayant des propriétés (auto)lubrifiantes permettant une usure moindre du canon de 1' arme.
Principaux éléments caractéristiques de 11 invention
[0033] Un premier objet de la présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un projectile en acier ou à base de fer pour cartouche de chasse ou tir sportif en vue de lui conférer une dureté comprise entre 40 HV 10 et 110 HV 10 à la température ambiante, de préférence entre 40 HV 10 et 85 HV 10, caractérisé au moins par les étapes successives suivantes : - on utilise de l'acier ou de la fonte liquide, ci-après appelé métal liquide, dont la teneur en carbone est comprise entre 0,8 et 4,0 %C en poids, de préférence entre 0,8 et 2,0 %C en poids ; - on coule le métal liquide selon un procédé de granulation à l'eau ou la vapeur d'eau pour obtenir des particules d'acier sphéroïdales ; - on soumet lesdites particules à un traitement thermique d'adoucissement du métal solidifié par graphitisation en restant dans le domaine ferritique ; - on soumet éventuellement lesdites particules à un traitement de revêtement de surface.
[0034] Selon l'invention, le traitement thermique d'adoucissement comprend au moins les étapes successives suivantes : - on recuit ledit métal pendant environ 3 minutes depuis la température ambiante jusqu'à une température supérieure à 800°C ; - on refroidit ledit acier à l'eau, de préférence à l'eau bouillante, à une vitesse d'au moins 20°C/s jusqu'à la température ambiante ; - on effectue un revenu dudit métal, sous atmosphère non-oxydante ou légèrement réductrice de type HNx, jusqu'à une température inférieure à 700°C, de préférence inférieure à 650°C ; - on maintient ledit métal sous l'atmosphère précitée à cette dernière température pendant une durée comprise entre 1 et 6 jours, de préférence comprise entre 1 et 4 jours.
[0035] Le maintien du procédé de l'invention sous atmosphère non-oxydante est obligatoire pour éviter la décarburation des procédés de l'état de la technique.
[0036] Avantageusement, le métal comprend en outre, exprimé en poids, maximum 0,4 %Mn, entre 0,1 et maximum 2,0 %Si, maximum 2,0 %A1, maximum 0,04 %P, maximum 0,04 %S, maximum 1 % d'autres éléments d'alliage, le solde étant constitué de fer et des impuretés habituelles. Le silicium ou l'aluminium en quantités appropriées confèrent un effet inoculant complémentaire dans la mesure où ils augmentent l'un et l'autre la force de précipitation du graphite, donc réduisent le temps de graphitisation, sans présence de cémentite résiduelle.
[0037] Selon une modalité d'exécution préférée de l'invention, l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est effectuée en présence d'un agent tensioactif.
[0038] Avantageusement, l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est précédée d'ùne étape de hachage du flux de métal liquide.
[0039] De préférence, l'étape de hachage du flux de métal liquide est effectuée au moyen d'un plateau tournant.
[0040] Selon une première modalité de réalisation pratique, le plateau tournant est un plateau réalisé en une matière qui n'est pas mouillée par l'acier liquide comme par exemple la zircone, l'alumine, le nitrure de bore ou le syalon.
[0041] Selon une deuxième modalité de réalisation pratique, le plateau tournant est un plateau perforé.
[0042] Selon une autre modalité préférée, l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est remplacée par une étape de frittage à partir de poudre de fer.
[0043] Selon une troisième modalité préférée, l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est remplacée par une étape de fabrication mécanique, à partir
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de fil ou de tôle.
[0044] Un deuxième objet de la présente invention se rapporte à un projectile sphéroïdal ou bille en acier, comprenant une teneur en carbone comprise entre 0,8 et 2,0 %C en poids et de dureté à cœur inférieure à 100 HV 10, de préférence à 85 HV 10, mis en œuvre au moyen du procédé précité.
[0045] Avantageusement, ledit projectile a une teneur en carbone comprise entre 1,2 et 1,8 %C en poids.
[0046] De préférence, le projectile est muni d'un revêtement de surface pour éviter l'agglomération de la charge.
[0047] Un troisième objet de 'la présente invention se rapporte à une cartouche de chasse ou de tir sportif comprenant une charge de billes d'acier telle que décrites ci-dessus.
Brève description des figures
[0048] La figure 1 représente des coupes micrographiques de billes d'acier respectivement avant et après traitement de décarburation de l'acier selon l'état de la technique.
[0049] La figure 2 représente des coupes micrographiques respectivement avant et après traitement thermochimique similaire à celui de l'invention dans le cas d'un acier eutectoïde.
[0050] La figure 3 représente des coupes micrographiques respectivement avant et après traitement thermochimique similaire à celui de l'invention dans le cas d'un acier laminé à chaud hypereutectoïde (1/2 %C en poids).
[0051] La figure 4 représente des coupes micrographiques respectivement avant et après traitement thermochimique où la température de revenu est de 700°C, vs dans le cas d'un acier hypereutectoïde (1,5 %C en poids).
[0052] La figure 5 représente des coupes micrographiques respectivement avant et après traitement thermochimique selon l'invention dans le cas d'un acier hypereutectoïde (1,5 %C en poids), la température de revenu étant de 650°C.
Description d'une forme d'exécution de l'état de la technique
[0053] Comme indiqué ci-dessus, l'état de la technique est constitué par un adoucissement par recuit sous atmosphère décarburatrice d'un acier courant comme un acier hypereutectoïde (par exemple 1,5 %C‘ en poids), constitué de ferrite sursaturée en carbone (cémentite Fe3C). L'exemple de la figure 1 se rapporte à un traitement de décarburation sur billes d'acier, obtenues par atomisation à l'eau, à partir d'un acier initial de ce type présentant une dureté Vickers HV = 650. Après un revenu pendant 24 heures à l'air, à 700°C, on obtient une couche superficielle fortement adoucie (HV = 95) et une martensite à cœur sensiblement adoucie (HV = 242) par rapport à la dureté initiale. Le mécanisme est une décarburation de la couche externe de la bille due à la diffusion du carbone à la surface de la bille où il se combine à l'oxygène pour former du dioxyde de carbone qui s'échappe dans 1'atmosphère.
Remarque : les valeurs de dureté sont exprimées en dureté Vickers, la méthode de mesure étant bien connue de l'homme de métier (voir par exemple norme EN ISO 6507-1).
Description d'une forme d'exécution préférée de l'invention
[0054] Le traitement original selon l'invention permet d'obtenir des propriétés tout à fait inattendues pour un acier et en particulier pour un acier à haute teneur en carbone.
[0055] A l'encontre des préjugés, la Demanderesse a montré, dans le cadre de la présente invention, que sur base d'un acier à haute teneur en carbone, facilement produit par la voie du four électrique par exemple, un traitement spécifique permettait d'obtenir un acier final a dureté très faible (par exemple 85 HV 10) et présentant des caractéristiques mécaniques qui minimisent l'effet ricochet dans le domaine balistique.
[0056] Combiné de préférence à un procédé de fabrication de grenaille sphérique à partir d'acier liquide et éventuellement d'un traitement de revêtement de la surface empêchant l'agglomération des billes d'acier dans la cartouche, ce traitement spécifique permet de fabriquer un produit nouveau, à partir d'acier liquide recarburé.
[0057] La granulation est effectuée de préférence encore à la vapeur d'eau additionnée d'un tensioactif spécifique.
[0058] Dans une première phase d'essais, on a recuit un acier perlitique de composition eutectoïde (0,8 %C en poids) pour amener celui-ci dans le domaine austénitique. Ainsi, on porte la température de l'acier à 900°C, ce qui donne une dureté HV = 927. On abaisse ensuite la température par trempe à l'eau depuis 900°C jusqu'à la température ambiante (T = 20°C) pour obtenir une martensite (solution solide sursaturée en carbone). Ensuite, on effectue un revenu jusqu'à un point ne se situant pas au-delà du domaine ferritique (T < 727°C), par exemple 700°C. Après un maintien à l'air pendant 2 heures, respectivement 96 heures, on obtient une dureté Vickers réduite à 215, respectivement 172 (voir fig. 2) . Dans ce dernier cas, on observe au final une ferrite avec en inclusion de petites particules sphériques de carbures finement distribuées, ce v,_ qui correspond au phénomène de coalescence (coupe de droite, fig. 2 ) .
[0059] On connaît dans l'état de la technique un traitement similaire sur un produit laminé à chaud dans le cas d'un acier hypereutectoïde (1,2 %C en poids). Sur la micrographie représentée sur la figure 3 correspondant à une dureté HV = 96, on observe cependant ici des carbures et des flocules ou nodules de graphite pur. Une composition hypereutectoïde de l'acier conduit à un équilibre fer-graphite globulaire. Ces nodules de graphite confèrent à l'acier un adoucissement significatif par rapport à l'exemple précédent.
[0060] A contre-pied de l'état de la technique, on prendra donc le parti, selon la présente invention, d'augmenter la proportion initiale de carbone dans l'acier pour augmenter la précipitation du graphite et partant l'adoucissement de la microstructure, au cours du traitement préconisé.
[0061] Dans un autre essai, on a recuit pendant 180 secondes des billes d'acier fabriquées selon l'état de l'art (voie liquide) et de composition hypereutectoïde (1,5 %C en poids) jusqu'à une température de 1150°C (HV = 613), on refroidit à l'eau jusqu'à l'ambiante et ensuite, on effectue un revenu jusqu'à 700°C, cette température étant maintenue pendant 24 heures. La microstructure obtenue ici ne permet pas d'atteindre le but visé car elle conduit à la formation d'une structure de type perlite (agrégat de ferrite et de cémentite précipitée), d'une dureté de l'ordre de 240 (fig. 4). L'absence de graphitisation est sans doute due au fait que, dans ce cas, la température de recuit est supérieure à celle de l'eutectoïde (acier amené par dépassement dans le domaine austénitique) .
[0062] Dans un autre essai encore, on recuit des billes d'acier fabriquées selon l'état de l'art (voie liquide) et de composition hypereutectoïde (1,5 %C en poids), pendant 180 secondes jusqu'à 1150°C (HV = 613). Ensuite on trempe l'acier à l'eau jusqu'à l'ambiante, on effectue un revenu jusqu'à 650°C et maintient à cette température pendant 24 heures. Ce traitement permet l'obtention d'une dureté hétérogène avec des zones sombres de dureté HV = 205, qui correspondent à une matrice ferrite avec précipitation de carbures qui commencent à graphitiser (courbe de droite, fig. 5) et d'autres zones « blanches » ou claires de dureté HV = 95, qui font apparaître des filandres de graphite (courbe de gauche, fig. 5).
[0063] L' invention présente les avantagés suivants : - obtention d'une microstructure avec une phase tendre de graphite qui a un rôle amortisseur d'énergie, ce qui est intéressant notamment pour la suppression des ricochets ; - effet lubrifiant du graphite qui cause une usure moindre du canon de l'arme et évite l'utilisation d'une bourre particulière en polymère comme dans l'état de la technique ; - utilisation d'un acier courant à haute teneur en carbone permettant d'éviter des difficultés de coulabilité ; - bonne sphéricité des billes obtenues à partir des aciers chargés en carbone ; - traitement de la bille sur tout son volume (à cœur) selon l'invention avec une dureté faible et homogène alors que la filière de décarburation selon l'état de la technique fournit une dureté hétérogène, faible en surface et plus importante à cœur.
V
Figure BE1017170A3D00161
Tableau 1

Claims (14)

1. Procédé de fabrication d'un projectile en acier ou à base de fer pour cartouche de chasse ou tir sportif en vue de lui conférer une dureté comprise entre 40 HV 10 et 110 HV 10 à la température ambiante, de préférence entre 40 HV 10 et 85 HV 10, caractérisé au moins par les étapes successives suivantes : - on utilise de l'acier ou de la fonte liquide, ci-après appelé métal liquide, dont la teneur en carbone est comprise entre 0,8 et 4,0 %C en poids, de préférence V entre 0,8 et 2,0 %C en poids ; - on coule le métal liquide selon un procédé de granulation à l'eau ou la vapeur d'eau pour obtenir des particules d'acier sphéroïdales ; - on soumet lesdites particules à un traitement thermique d'adoucissement du métal solidifié par graphitisation en restant dans le domaine ferritique ; - on soumet éventuellement lesdites particules à un traitement de revêtement de surface.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement thermique d'adoucissement comprend au moins les étapes successives suivantes : - on recuit ledit métal pendant environ 3 minutes depuis la température ambiante jusqu'à une température supérieure à 800°C ; - on refroidit ledit acier à l'eau, de préférence à l'eau bouillante, à une vitesse d'au moins 20°C/s jusqu'à la température ambiante ; - on effectue un revenu dudit métal, sous atmosphère non-oxydante ou légèrement réductrice de type HNx, jusqu'à une température inférieure à 700°C, de préférence inférieure à 650°C ; - on maintient ledit métal sous l'atmosphère précitée à cette dernière température pendant une durée comprise entre 1 et 6 jours, de préférence comprise entre 1 et 4 jours.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le métal comprend en outre, exprimé en poids, maximum 0,4 %Mn, entre 0,1 et maximum 2,0 %Si, maximum 2,0 %A1, maximum 0,04 %P, maximum 0,04 %S, maximum 1 % d'autres éléments d'alliage, le solde étant constitué de fer et des impuretés habituelles. V
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est effectuée en présence d'un agent tensioactif.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est précédée d'une étape de hachage du flux de métal liquide.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape de hachage du flux de métal liquide est effectuée au moyen d'un plateau tournant.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plateau tournant est un plateau réalisé en une matière qui n'est pas mouillée par l'acier liquide comme par exemple la zircone, l'alumine, le nitrure de bore ou le syalon.
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le plateau tournant est un plateau perforé.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est remplacée par une étape de frittage à partir de poudre de fer.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de granulation à l'eau ou à la vapeur d'eau est remplacée par une étape de fabrication mécanique, à partir de fil ou de tôle.
11. Projectile sphéroïdal ou bille en acier, comprenant une teneur en carbone comprise entre 0,8 et 2,0 %C en poids et de dureté à cœur inférieure à 100 HV 10, de préférence à 85 HV 10, mis en œuvre au moyen du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Projectile selon la revendication 11, comprenant une teneur en carbone comprise entre 1,2 et 1,8 %C en poids.
13. Projectile selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il est muni d'un revêtement de surface pour éviter l'agglomération de la charge.
14. Cartouche de chasse ou de tir sportif caractérisée en ce qu'elle comprend une charge de billes d'acier selon l'une quelconque des revendications 11 à 13.
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ES07719212T ES2336150T3 (es) 2006-06-16 2007-05-21 Proyectil de acero ablandado hasta el nucleo y procedimiento de fabricacion de dicho proyectil.
EP07719212A EP2029957B8 (fr) 2006-06-16 2007-05-21 Projectile en acier adouci a coeur et procédé de fabrication d'un tel projectile
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9702679B2 (en) * 2012-07-27 2017-07-11 Olin Corporation Frangible projectile
CN106103749A (zh) * 2014-01-24 2016-11-09 罗奇钢铁公司 热轧超高强度钢带产品
DE102019135875A1 (de) * 2019-12-30 2021-07-01 Ruag Ammotec Ag Vollgeschoss, Intermediat zum Fertigen eines Vollgeschosses und Verfahren zum Herstellen eines Vollgeschosses
DE102021104760A1 (de) 2021-02-26 2022-09-01 Ruag Ammotec Ag Deformationsgeschoss für Polizei- und Behördenmunition
DE102021104757A1 (de) 2021-02-26 2022-09-01 Ruag Ammotec Ag Metallisches Übungspatronen-Geschoss

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2867554A (en) * 1953-04-20 1959-01-06 Olin Mathieson Process of making soft iron shot
US4023985A (en) * 1975-09-29 1977-05-17 Cleveland Metal Abrasive, Inc. Steel abrasives and method for producing same
US4035116A (en) * 1976-09-10 1977-07-12 Arthur D. Little, Inc. Process and apparatus for forming essentially spherical pellets directly from a melt
JPH02163301A (ja) * 1988-12-14 1990-06-22 Sekigahara Seisakusho:Kk 細粒スチールショットとその製造方法
WO2000044517A1 (fr) 1999-01-29 2000-08-03 Olin Corporation Grenaille d'acier a usage balistique et procede de production
US6394881B1 (en) * 1998-12-04 2002-05-28 Toyo Seiko Co., Ltd. Cut-wire type ferrous shot for blasting and a process of using a cut-wire type ferrous shot for blasting

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2439772A (en) * 1946-04-09 1948-04-13 Steel Shot Producers Inc Method and apparatus for forming solidified particles from molten material
US6749662B2 (en) 1999-01-29 2004-06-15 Olin Corporation Steel ballistic shot and production method
US7399334B1 (en) * 2004-05-10 2008-07-15 Spherical Precision, Inc. High density nontoxic projectiles and other articles, and methods for making the same
SE528991C2 (sv) * 2005-08-24 2007-04-03 Uddeholm Tooling Ab Ställegering och verktyg eller komponenter tillverkat av stållegeringen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2867554A (en) * 1953-04-20 1959-01-06 Olin Mathieson Process of making soft iron shot
US4023985A (en) * 1975-09-29 1977-05-17 Cleveland Metal Abrasive, Inc. Steel abrasives and method for producing same
US4035116A (en) * 1976-09-10 1977-07-12 Arthur D. Little, Inc. Process and apparatus for forming essentially spherical pellets directly from a melt
JPH02163301A (ja) * 1988-12-14 1990-06-22 Sekigahara Seisakusho:Kk 細粒スチールショットとその製造方法
US6394881B1 (en) * 1998-12-04 2002-05-28 Toyo Seiko Co., Ltd. Cut-wire type ferrous shot for blasting and a process of using a cut-wire type ferrous shot for blasting
WO2000044517A1 (fr) 1999-01-29 2000-08-03 Olin Corporation Grenaille d'acier a usage balistique et procede de production
US6258316B1 (en) * 1999-01-29 2001-07-10 Olin Corporation Steel ballistic shot and production method

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