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Alliages renfermant du carbone et durcissant par ségré- gation.
La présente invention a pour objet des alliages renfermant du carbone et durcissant par ségrégation, qui contiennent, en outre de fer, environ 10 à 30 % de tungstène et 2 à 12 % de molybdène, séparément ou ensemble, 3 à 50 % (avantageusement 25 à 50 %) de cobalt, 0,1 à 0,55 % de carbone et jusqu'à la % d'un élément au moins (par exemple titane, vanadium, tantale), qui possède une affinité plus grande pour le carbone que le tungstène et le molybdène. En outre, ces alliages
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peuvent encore contenir d'autres éléments produisant le durcissement par ségrégation (par exemple cuivre, glucinium, bore, silicium, aluminium). La teneur en ces éléments ne doit toutefois, y compris la teneur en titane, vanadium on tantale, pas dépasser 15 %.
On croyait jusqu'ici devoir tenir aussi faible que possible la teneur en carbone des alliages renfermant du tungstène et du molybdène et durcissant par ségrégation, étant donné que, pour une teneur assez élevée en carbone, le tungstène et le molybdène se combinent au carbone et ne peuvent par suite pas se séparer comme combinaisons du fer. Il a toutefois été oonstaté que l'action du durcissement par ségrégation, dans le cas d'alliages contenant du tungstène et du molybdène, est, même pour des teneurs en carbone allant jusqu'à 0,55 % environ, encore complètement conservée et même encore améliorée, lasqu'on ajoute aux alliages un élément qui possède une plus grande affinité que le tungstène et le molybdène pour le carbone. De tels éléments sont par exemple le vanadium, le titane et le tantale.
La combinaison du carbone est atteinte lorsque par exemple la teneur en vanadium est au moins environ 6 fois, la teneur en titane au moins environ 4 fois, et la teneur en tantale au moins environ 6,5 fois la teneur en carbone.
Les alliages suivant l'invention, avec une teneur en carbone d'environ 0,1 à 0,55 %, présentent, par rapport aux alliages avec une teneur plus faible en carbone, l'avantage qu'on peut, dans leur fabrication, employer les alliages
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normaux fer-tungstène ou fer-molybdène avec une teneur assez élevée en carbone. En outre, il a été constaté le fait surprenant qu'ils sont notablement supérieurs, également au point de vue de leurs puissances de coupe, aux alliages avec une teneur plus faible en carbone.
Comme exemple d'un alliage suivant l'invention, on peut indiquer l'alliage aveo la composition suivante: 30 % de cobalt, 18 % de tungstène, 3 % de molybdène, 3 % de titane, 1 % de vanadium, 0,3 % de carbone, et le reste de fer.
Le traitement thermique de cet alliage consiste avantageusement en un refroidissement brusque (par exemple à partir d'environ 1150 - 1350 C) suivi d'un revenu à environ 400 - 800 C (par exemple à environ 6500 C). Le refroidissement brusque et le revenu peuvent également être remplacé par un refroidissement lent. Cet alliage possède, à un degré particulièrement élevé, la propriété de conserver ses caractéristiques, par exemple la dureté, la facilité de coupe et les propriétés magnétiques, même à des températures élevées. Il convient par suite de façon excellente pour la fabrication de pièces (par exemple d'outils de coupe, outils de travail à chaud, ressorts, aimants), qui sont soumis à des efforts à des températures élevée ou qui s'échauffent par suite des efforts aux- quels ils sont soumis.
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Alloys containing carbon and hardening by segregation.
The present invention relates to carbon-containing, segregating hardening alloys which contain, in addition to iron, about 10 to 30% tungsten and 2 to 12% molybdenum, separately or together, 3 to 50% (preferably 25%). at 50%) of cobalt, 0.1 to 0.55% of carbon and up to the% of at least one element (e.g. titanium, vanadium, tantalum), which has a greater affinity for carbon than tungsten and molybdenum. In addition, these alloys
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may also contain other elements producing the segregation hardening (eg copper, glucinium, boron, silicon, aluminum). The content of these elements must not, however, including the content of titanium, vanadium or tantalum, exceed 15%.
Until now, it was believed that the carbon content of alloys containing tungsten and molybdenum and hardening by segregation should be kept as low as possible, since at a fairly high carbon content tungsten and molybdenum combine with carbon and cannot therefore separate as combinations of iron. It has, however, been found that the action of segregation hardening, in the case of alloys containing tungsten and molybdenum, is, even for carbon contents up to about 0.55%, still completely retained and even further improved by adding to the alloys an element which has a greater affinity than tungsten and molybdenum for carbon. Such elements are, for example, vanadium, titanium and tantalum.
Combination of carbon is achieved when, for example, the content of vanadium is at least about 6 times, the content of titanium at least about 4 times, and the content of tantalum at least about 6.5 times the content of carbon.
The alloys according to the invention, with a carbon content of approximately 0.1 to 0.55%, have, compared with the alloys with a lower carbon content, the advantage that one can, in their manufacture, use alloys
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normal iron-tungsten or iron-molybdenum with a fairly high carbon content. In addition, it has been found surprisingly that they are notably superior, also from the point of view of their cutting powers, to alloys with a lower carbon content.
As an example of an alloy according to the invention, the alloy may be indicated with the following composition: 30% cobalt, 18% tungsten, 3% molybdenum, 3% titanium, 1% vanadium, 0.3 % carbon, and the rest iron.
The heat treatment of this alloy advantageously consists of abrupt cooling (for example from approximately 1150 - 1350 C) followed by tempering at approximately 400 - 800 C (for example at approximately 6500 C). Hard cooling and tempering can also be replaced by slow cooling. This alloy has, to a particularly high degree, the property of retaining its characteristics, for example hardness, ease of cutting and magnetic properties, even at high temperatures. It is therefore excellent for the manufacture of parts (e.g. cutting tools, hot working tools, springs, magnets) which are subjected to stress at high temperatures or which heat up as a result of efforts to which they are subjected.