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Acier sans soufflures, non silicieux et soudable (de premier ordre)
Toutes les sortes de fer homo gène et d'acier fondu, obte- nues jusqu'à aujourd'hui par le procédé Siemens-Martin avec foyer basique ou acide ainsi que par le procédé Thomas ou Bes- semercontiennent des soufflures en quantité plus ou moins grande et ne se laissent que difficilement souder.Les consé- quences désavantageuses de ces deux défauts du fer homogène et de l'acier fondu sont bien connues de chaque homme du métis Ce qui ne veut cependant pas dire que ces défauts ne soient pas également désavantageux pour d'autres qualités de fer et d'acier., obtenues d'après d'auprès procédés métallurgiques,
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tels que creusets, fours électriques ou fours à réduction etc.
La plupart des procédés de fabrication de l'industrie qui s' oc.. cupe de ces matières se basent sur l'emploi des produits des méthodes indiquées tout d'abord; l'invention décrite ci-après présente pour ces méthodes les plus grands avantages.
On sait actuellement qu'il est possible, avec le vide, d'obtenir des produits sans soufflures et facilement soudables.
Ce procédé n'est cependant pas appliqué industriellement? car il n'a pas encore été possible jusque maintenant de surmonter: les difficultés techniques qui se présentent dans son emploi. on lutte, en général aujourd'hui, contre la formation des souf flures par.l'adjonction d'un supplément de silicium, ce qui ne permet cependant que d'obtenir un acier avec peu de soufflures, le silicium devant toutefois rester dans le produit pour arrê- ter la formation des soufflures, il devient sensiblement plus difficile de souder l'acier obtenu de cette façon.
Le procédé décrit'ci-après permet à l'industrie actuelle d'obtenir en grande quantité et sans difficulté le produit sans soufflures et facilement soudable si apprécié, qui contraire- ment aux produits'obtenus jusqu'à maintenant, ne contient pas de silicium, particularité qui lui confère justement les qualités recherchées de matériel facile à souder et pourtant sans soufflures.
Bien que le carbone (C) soit désirable en métallurgie com- me alliage pour l'obtention de duretés déterminées, il a été constaté et reconnu que le carbone est la cause de presque tou- tes les sources de défauts connus dans les produits métallurgi- ques. C'est le carbone qui, par suite de ses réactions surtout de celles qui se produisent avec l'hydrogène et avec l'oxygène, provoque la formation de soufflures ainsi que de ségrégations, de sorte qu'il se présente dans l'utilisation des produits mé- tallurgiques usuels des désavantages importants de nature physi. que ainsi que de nature chimique. Le procédé actuel consiste
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donc à éliminer de l'acier tout d'abord le carbone, de façon aussi complète ,qu'il est possible en métallurgie.
Il en reste encore environ 0,015 %. Cependant cette petite quantité de carbone cause encore des réactions, de sorte qu'il est néces- saire ou de lier les éléments qui rentrent en réaction avec le carbone, ou de les éliminer des produits métallurgiques de façon telle que le carbone reste dans l'acier aussi complète- ment neutre que s'il n'existait plus.
On sait qu'aujourd'hui le fer homogène et l'acier fondu obtenus d'habitude présentent les analyses suivantes .
EMI3.1
<tb>
C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Si
<tb>
EMI3.2
env.OjO2 % - 0,03 0, 02 $ - 0,003 % des tra-
EMI3.3
<tb> ces
<tb> Cu <SEP> Mo
<tb> 0,03% <SEP> - <SEP> ----
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Si
<tb>
EMI3.4
020P. % - 0;OS % - 0,03 % - 0,003 % - des tra-
EMI3.5
<tb> ces
<tb>
<tb> Cu <SEP> Mo
<tb>
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0, 35 ... 0,08 %
Ce matériel ne peut pas être travaillé entre les tompératu- res d'environ 700 et 11002 C.
Ces qualités forment la limite de ce qu'on peut obtenir d'après les procédés métallurgiques, puisqu'il n'est plus pos- sible' avec les méthodes actuellement employées au four, de ré- duire encore les pourcentages indiqués, en particulier le pour- centage de carbone.
Est-il justement nécessaire, pour l'obten- tion des qualités précitées, d'introduire les éléments qui,coin- me par exemple l'oxygène et l'hydrogène, favorisent les réac- tions avec le carbone' provoquant de ce fait des soufflures et des ségrégations,
C'est à ce moment qu'intervient le procédé suivant l'in-
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vention se basant sur ce qui suit:
@
Par suite de l'introduction de matières appropriées,lés é- léments, provoquant ces réactions nuisibles, sont liés sans que le pourcentage de carbone augmente, ce qui est important.Un alliage dé silicium et d'aluminium, par exemple, dont la teneur en carbone est minime, est particulièrement avantageux d'après les expériences de l'inventeur La composition de cet alliage est par exemple : Al = 30 %; Si = 5 %; Fe = 64,75%; C = 0, 25 %.
Ce supplément peut être mis dans l'acier en fusion ou dans le four avant là coulée ou dans la poche après la coulée.L'ef- fët de cette adjonction est le suivant :
Le silicium se lie surtout avec l'hydrogène et l'aluminium avec l'oxygène. A coté de ces réactions, ces deux éléments de 1'alliage ajoutés forment un silicate d'aluminium facilement fusible qui scorifie sans autre. on obtient enfin par ce procédé de fabrication un acier qui ne contient ni soufflures ni silicium et qui se laisse par.. ticulièrement bien souder. Mette matière ne peut, comme les deux autres qualités d' acier, mentionnées plus haut, être tra- vaillée à toutes les températures.
Il n'est, en particulier, pas possible de la 'travailler entre 700 et 11002 C.Pour faire disparaitre ce désavantage du produit obtenu, on peut mettre, dans le four, du manganèse pauvre en carbone. Par économie on emploiera le manganèse uniquement sous formed'alliage qui sera ajouté au produit dans la poche, ce qui ne serait pas nouveau.
Mais ce qui est nouveau c'est l'emploi de manganèse sans carbo- ne ou du manganèse pauvre en carbone pour donner au matériel caractérisé ci-après les qualités qui permettent de le travail- ler aux températures comprises entre environ 700 et 1100 C.Le produit fini, obtenu d'après la présente invention, donne, ou- tre le fer, l'analyse suivante :
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<tb> C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Si
<tb>
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- 0,0 %. - 0, 50 , - OY no2% - 9,003 - des tra-
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<tb> ces
<tb>
<tb> Cu
<tb>
<tb> - <SEP> 0,09 <SEP> %.
<tb>
Avec ce procédé de nouveaux horizons s'ouvrent pour l'indus- trie qui fabrique des pièces d'acier moulé. Il n'a pas été possible jusqu'à maintenant, pour faire des pièces en aciar moulé, d'employer un produit métallurgique ne contenant pas de silicium. A cette nouvelle possibilité viennent s'ajouter, pour les produits fabriqués avec l'acier actuel, de hautes qualités physiques qui font que le domaine de l'application de l'acier moulé s'étend de façon considérable.
Revendications.
EMI5.4
=+=+=+=-).=.).=:-).==+=-).=+=.-).=-}.= 1/ Procédé pour la fabrication de fer ou d'acier aisément sou- dable, exempt de soufflures et de silice, caractérisé en ce qu'on ajoute au bain, après que sa teneur en carbone a été
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abaissée jusc,u a environ 0, 02 $, dans le four ou dans la po- che, un alliage de silicium et d'aluminium d'une composition telle qu'elle scorifie aisément.
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Blister-free, non-siliceous and weldable steel (first class)
All kinds of homogeneous iron and molten steel, obtained until today by the Siemens-Martin process with basic or acidic focus as well as by the Thomas or Besser process contain more or less blisters. large and can only be welded with difficulty.The disadvantageous consequences of these two defects of homogeneous iron and molten steel are well known to every half-breed man. This does not mean, however, that these defects are not equally disadvantageous for other qualities of iron and steel., obtained by following metallurgical processes,
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such as crucibles, electric furnaces or reduction furnaces etc.
Most of the manufacturing processes in the industry dealing with these materials are based on the use of products of the methods given first; the invention described below has the greatest advantages for these methods.
It is currently known that it is possible, with vacuum, to obtain products without blowholes and which can be easily welded.
However, this process is not applied industrially? because it has not yet been possible to overcome: the technical difficulties that arise in its use. in general today, we fight against the formation of blisters by the addition of a silicon supplement, which however only makes it possible to obtain a steel with few blisters, the silicon having to remain in the produced to stop the formation of blisters, it becomes significantly more difficult to weld the steel obtained in this way.
The process described below enables the present industry to obtain in large quantities and without difficulty the product without blisters and easily weldable so appreciated, which, unlike the products obtained until now, does not contain silicon. , a particularity which gives it precisely the desired qualities of material that is easy to weld and yet without blisters.
Although carbon (C) is desirable in metallurgy as an alloy for obtaining specified hardnesses, it has been found and recognized that carbon is the cause of almost all known sources of defects in metallurgical products. ques. It is the carbon which, as a result of its reactions especially of those which occur with hydrogen and with oxygen, causes the formation of blisters as well as segregations, so that it occurs in the use of customary metallurgical products have significant disadvantages of a physi. as well as chemical in nature. The current process consists
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therefore to remove carbon from the steel first, as completely as is possible in metallurgy.
About 0.015% is still left. However, this small amount of carbon still causes reactions, so that it is necessary either to bind the elements which react with the carbon, or to remove them from the metallurgical products in such a way that the carbon remains in the carbon. steel as completely neutral as if it no longer existed.
We know that today the homogeneous iron and the molten steel usually obtained present the following analyzes.
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<tb>
C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> If
<tb>
EMI3.2
approx OjO2% - 0.03 $ 0.02 - 0.003% of tra-
EMI3.3
<tb> these
<tb> Cu <SEP> Mo
<tb> 0.03% <SEP> - <SEP> ----
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> If
<tb>
EMI3.4
020P. % - 0; OS% - 0.03% - 0.003% - of the tra-
EMI3.5
<tb> these
<tb>
<tb> Cu <SEP> Mo
<tb>
EMI3.6
0, 35 ... 0.08%
This material cannot be worked between the temperatures of about 700 and 11002 C.
These qualities form the limit of what can be obtained from metallurgical processes, since it is no longer possible, with the methods currently employed in the furnace, to further reduce the percentages indicated, in particular the percentage of carbon.
Is it precisely necessary, in order to obtain the aforementioned qualities, to introduce the elements which, such as oxygen and hydrogen, promote the reactions with the carbon? blisters and segregations,
It is at this moment that the process according to the
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vention based on the following:
@
As a result of the introduction of suitable materials, the elements, causing these harmful reactions, are bound without increasing the percentage of carbon, which is important. An alloy of silicon and aluminum, for example, whose content is in carbon is minimal, is particularly advantageous according to the experiments of the inventor The composition of this alloy is for example: Al = 30%; Si = 5%; Fe = 64.75%; C = 0.25%.
This supplement can be put in the molten steel or in the furnace before casting or in the ladle after casting. The effect of this addition is as follows:
Silicon mainly binds with hydrogen and aluminum with oxygen. Besides these reactions, these two added alloy elements form an easily fusible aluminum silicate which slag without further. finally, by this manufacturing process, a steel is obtained which contains neither blisters nor silicon and which is particularly well welded. This material, like the two other qualities of steel mentioned above, cannot be worked at all temperatures.
In particular, it is not possible to work it between 700 and 11002 C. To eliminate this disadvantage of the product obtained, one can put, in the oven, low-carbon manganese. For economy, manganese will be used only in the form of an alloy which will be added to the product in the ladle, which would not be new.
But what is new is the use of carbonless manganese or low-carbon manganese to give the material characterized below the qualities which allow it to be worked at temperatures between approximately 700 and 1100 C. The finished product, obtained according to the present invention, gives, besides iron, the following analysis:
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<tb> C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> If
<tb>
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- 0.0%. - 0, 50, - OY no2% - 9.003 - of the tra-
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<tb> these
<tb>
<tb> Cu
<tb>
<tb> - <SEP> 0.09 <SEP>%.
<tb>
With this process new horizons are opened for the industry which manufactures cast steel parts. Until now, it has not been possible to make cast steel parts using a metallurgical product that does not contain silicon. To this new possibility are added, for the products manufactured with the current steel, high physical qualities which make that the field of the application of the cast steel extends in a considerable way.
Claims.
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= + = + = + = -). =.). =: -). == + = -). = + = .-). = -}. = 1 / Process for the manufacture of iron or steel easily weldable, free from blisters and silica, characterized in that it is added to the bath after its carbon content has been
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Lowered to about $ 0.02, in the oven or in the pocket, an alloy of silicon and aluminum of a composition such as to slag readily.