BE449195A - - Google Patents

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BE449195A
BE449195A BE449195DA BE449195A BE 449195 A BE449195 A BE 449195A BE 449195D A BE449195D A BE 449195DA BE 449195 A BE449195 A BE 449195A
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sep
antimony
steel
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nickel
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé pour augmenter la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable. 



   La présente invention concerne un procédé destiné à augmenter, par de faibles additions d'antimoine, la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable. 



   Dans la littérature technique et dans un cer- tain nombre de brevets, on trouve déjà des indications au sujet d'additions d'antimoine à des alliages de fer. 



  Hais dans la plupart des cas, il ne s'agit pas d'aciers inoxydables et il ne s'agit pas du tout d'aciers forgea- bles, mais d'acier fondu et d' alliages de   fer .   En compa- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 raison de matériaux correspondants, mais exempts d'anti- moine, ils sont censés opposer une résistance plus gran- de à la corrosion par les agents atmosphériques et à l'attaque par l'acier humique, les eaux salines souter- raines, etc. Le brevet allemand 691.325 a protégé, com- me particulièrement résistant à l'attaque par l'acide chlorhydrique, un alliage répondant à la composition suivante : 
Carbone 0,03   %   à 0,5 % antimoine 15 à 18 % 
Molybdène 0 à 5 % 
Tungstène 0 à 5 % le reste étant du fer avec les matières étrangères qui s'y trouvent ordinairement. 



   Cet alliage ne se laisse ni forger, ni la- miner à chaud ou à froid, mais suivant la description de ce brevet, après traitement thermique approprié, il se laisse usiner par des outils qui enlèvent des copeaux. 



   Le brevet allemand N  629.725 et le brevet d'addition ? 645. 173 protègent un alliage de fer de la composition suivante : 
Carbone 0 à   1 %   
Chrome 10 à 25 % 
Nickel 20 à   40 %   
Molybdène 1 à 10   %   
Cuivre 0 à 10 % 
Antimoine 0,5 à 7 %, le reste étant du fer avec les matières etrangères qui s'y trouvent ordinairement. 



   Cet alliage appartient incontestablement à la catégorie des alliages de fer inoxydables. Il se distinguerait par une résistance particulièrement élevée au regard de l'attaque par l'acide chlorhydrique. Mais sa composition est fortement éloignée de l'intervalle entre les limites analytiques des types généralement   @   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 usuels d'acier inoxydables . 



   La teneur en éléments alliés au fer est extraordinairement élevée : le chrome, le nickel et le molybdène seuls en constituent ensemble au moins 31   % et le     eas   échéant jusqu'à   75 %;   à cela s'ajoutent encore éven- tuellement   jusqu'à 7 %   d'antimoine et jusqu'à la % de cuivre.   S'est   avec raison qu'on ne parle pas dans les mémoires descriptifs de ces brevets d'"acier", mais   d"'alliages   de fer", car sous le nom d'aciers on ne com- prend en général que les alliages de fer qui se laissent travailler lorsqu'ils sont chauffés au rouge. suivant les indications de Jonas et Morgan ( Iron Institute,   CXL   (1939) p. 115), un acier à basse teneur en carbone de- vient déjà cassant au rouge lorsqu'il contient 0,69 % d'antimoine.

   On peut donc admettre avec raison que la com- binaison de 0,5 à 7 % d'antimoine avec les teneurs élevées en éléments ajoutés à   l'alliage,   telles   qu'elles   sont indiquées dans les brevets précités, doit rendre impossi- ble tout travail à chaud. Ce comportement n'est pas sans importance dans l'appréciation de la nouveauté de la pré- sente invention. 



   Cette invention se rapporte notamment à des aciers inoxydables du type ordinaire à teneurs en fer de 68 à 88   %,   qui sont entièrement exempts de nickel ou qui en contiennent aussi jusqu'à 15   %.   De petites addi- tions d'antimoine améliorent considérablement leur resis- tance à la corrosion.

   Comme par le brevet suédois 101.907, auquel correspond le brevet britannique   504.224,   des addi- tions d'antimoine à certains aciers inoxydables suscepti- bles de trempe, à teneur élevée en carbone et contenant intentionnellement des pourcentages élevés d'azote, doi- vent être condidérés comme connus, l'étendue de la pro- tection visée par la présente invention est limitée de fa- çon que ne sont inclus dans l'invention que des aciers 
 EMI3.1 
 inoxydables dont la teneur en azote est la teneur normal 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 qui correspond aux impuretés se présentant sans qu'on les recherche.

   La propriété des aciers produits selon l'in- vention de se laisser travailler à chaud et   à.froid   n'est pas modifiée sensiblement par les petites additions   propo-   sées   d'antimoine ,   Leurs propriétés mécaniques ne se chan- gent aussi que d'une façon insignifiante. Par contre, la résistance à l'attaque par corrosion augmente considera- blement. pour réaliser ces effets favorables, il est nécessaire, suivant l'invention, que tout l'antimoine ajouté se trouve à l'état de solution solide dans l'acier, à la température du travail à chaud. La limite de satura- tion de la solution solide d'antimoine à la tempéra-cure du travail à chaud est par conséquent la limite supérieu- re de la teneur admissible en antimoine.

   D'autre part, la limite de saturation de la solution solide d'antimoine à la température ordinaire est la limite inférieure de la teneur en antimoine à laquelle un plein effet de l'aug- mentation de la résistance à la corrosion peut encore être atteint'. Dans le cas de teneurs moindres en   antimoine;,   cet effet diminue considérablement et les propriétés se rappor- tant à la corrosion se rapprochent de celles de l'acier exempt d'antimoine. 



   Les limites de saturation des solutions soli- des d'antimoine ne sont pas les mêmes pour tous les dif- férents types d'aciers inoxydables. A 14 % de chrome par exemple et en l'absence d'autres éléments alliés, la limi- te supérieure est de 0,5   %   environ et la limite inférieure de   0,15 %   environ d'antimoine. Four les teneurs plus éle- vées en chrome et en présence d'autres éléments alliés, ces limites se déplacent vers le bas. Par exemple, pour l'acier austénitique inoxydable, du type 18/8 connu, la limite supérieure est de 0,3   %   environ et la limite infé- rieure de   0,04 %   environ d'antimoine.

   Compte tenu d'un 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 grand nombre d'essais faits avec des bains prépares à cet effet, on peut déclarer que, pour les types ordinaires d' acier inoxydables, qui entrent en ligne de compte ici, la limite supérieure ne dépasse pas   0,5 %   et que la limite inférieure ne descend pas au-dessous de 0,02 % d'antimoine. 



   L'influence favorable de petites additions d'antimoine peut être appliquée avec avantage, suivant l'in- vention, aux alliages répondant aux compositions suivantes :   Csrbone   0,04 à 1,5 % 
Chrome 8 à 25 % 
Nickel 0 à   15 %   
Manganèse 0,15 à 15 % 
Molybdène 0 à 2   %   
Cobalt 0 à 2 % 
Tungstène 0 à 2 %, le reste étant du fer avec les teneurs, usuelles dans l'in- dustrie, en silicium, en phosphore et en soufre. La teneur en fer doit être comprise entre 68 et 88 %, tandis que le chrome, le nickel, le manganèse, le molybdène, le cobalt et le tungstène ne peuvent pas dépasser ensemble 30   %.   



  L'acier peut contenir en outre de l'aluminium, de l'arsenic, du cuivre, du   niobium,   du tantale, du titane, du vanadium et du zirconium, mais la teneur en chacun de ces éléments ne peut pas dépasser 1   %   et la somme des teneurs en ces élé- ments additionnels ne peut pas être supérieure   à   %. 



   Parmi le grand nombre de bains exécutés spécia- lement par l'inventeur lui-même à cet effet et examinés au point de vue de leur résistance à la corrosion, on citera dans ce qui suit deux paires d'exemples typiques. Chaque acier des deux paires représente une classe généralement connue d'acier   inoxydableprsentant   la composition typique pour cette classe. Dans chaque paire, cette composition est, du point de vue pratique, la même, abstraction faite de la teneur en antimoine; Un des deux aciers de chaque paire, dé- signé par " a ", est entièrement exempt d'antimoine, tandis 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 que l'autre désigné ici par   "b"   a une certaine teneur en anti- moine.

   Dans le tableau qui suit se trouvent des indications relatives à leur composition et à leurs propriétés mécaniques ainsi qu'au sujet des résultats qu'ont donné des essais de cor-   rosion.   
 EMI6.1 
 



  Acier ferritique inoxydable, au chrome. i fixa" I "bru =============================================================:== 
 EMI6.2 
 
<tb> teneur <SEP> en <SEP> antimoine <SEP> % <SEP> 0,00 <SEP> % <SEP> 0,26 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> Autres <SEP> éléments <SEP> présents: <SEP> Carbone <SEP> 0,10 <SEP> % <SEP> 0,10 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> silicium <SEP> 0,31 <SEP> % <SEP> 0,25 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Manganèse <SEP> 0,39 <SEP> % <SEP> 0,36'%
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Chrome <SEP> 17,03 <SEP> % <SEP> 17,03 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Nickel <SEP> 0,13 <SEP> % <SEP> ,0,14 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Propriétés <SEP> macaniques. <SEP> Limite <SEP> d'élasticité
<tb> 
<tb> 
<tb> avec <SEP> déformation <SEP> permanente <SEP> de <SEP> 0,2 <SEP> %,
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> en <SEP> kg.

   <SEP> par <SEP> mm2 <SEP> 27,7 <SEP> 36,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> 53,8 <SEP> 60,6
<tb> 
 
 EMI6.3 
 allongement %, éprouvette 1/1 normale 8,2 3,7 
 EMI6.4 
 
<tb> " <SEP> 1/2 <SEP> longueur
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> normale <SEP> 38,0 <SEP> 30,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rockwell <SEP> "B" <SEP> 76,2 <SEP> 87,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Essai <SEP> de <SEP> corrosion. <SEP> Durée <SEP> de <SEP> l'essai <SEP> :

   <SEP> 24 <SEP> heures. <SEP> Perte <SEP> en <SEP> poids
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> g. <SEP> par <SEP> m2 <SEP> et <SEP> par <SEP> heure
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> HCI <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP> à <SEP> 25  <SEP> C <SEP> 109,5 <SEP> 8,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> HCI <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> à <SEP> 25  <SEP> C <SEP> 119,0 <SEP> 8,7
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> H2SO4 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP> à <SEP> 25  <SEP> C <SEP> 105,0 <SEP> 13,9
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> HNO3 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> + <SEP> 1,4 <SEP> % <SEP> de <SEP> sel <SEP> marin <SEP> à
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 25  <SEP> C <SEP> 115,4 <SEP> 9,2
<tb> 
 
 EMI6.5 
 ===;

  ========================================================== Il. Acier austénitique inoxydable au chrome-nickel. 
 EMI6.6 
 
<tb> 



  II <SEP> "a" <SEP> II <SEP> "b"
<tb> 
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> antimoine <SEP> 0,00 <SEP> % <SEP> 0,24 <SEP> %
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
 EMI7.1 
 
<tb> autres <SEP> éléments <SEP> présents <SEP> : <SEP> Carbone <SEP> 0,06 <SEP> % <SEP> 0,07 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Silicium <SEP> 0,27 <SEP> % <SEP> 0,26 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Manganèse <SEP> 0,38 <SEP> % <SEP> 0,41 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Chrome <SEP> 17,66 <SEP> % <SEP> 17,35 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Nickel <SEP> 10,02 <SEP> % <SEP> 9,98 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Propriétés <SEP> mécaniques. <SEP> Limite <SEP> d'elasticité <SEP> avec <SEP> déformation
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> permanente <SEP> de <SEP> 0,2 <SEP> %, <SEP> en <SEP> kg. <SEP> par <SEP> mm2.

   <SEP> 19,6 <SEP> 21,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> 64,4 <SEP> 64,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Allongement <SEP> %, <SEP> éprouvette <SEP> 1/1 <SEP> normale <SEP> 61,2 <SEP> 58,8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 1/2 <SEP> longueur
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> normale <SEP> 67,9 <SEP> 65,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Rockwell <SEP> "B" <SEP> 58,4 <SEP> 61,4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Essai <SEP> de <SEP> corrosion.Durée <SEP> de <SEP> l'essai:24 <SEP> heures. <SEP> Perte <SEP> en <SEP> poids.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> g. <SEP> par <SEP> m <SEP> et <SEP> par <SEP> heure
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> HSO <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP> à <SEP> 25  <SEP> C <SEP> 0,822 <SEP> 0,016
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> H2SO4 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> à <SEP> 25  <SEP> C <SEP> 0,970 <SEP> C,016
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> H2SO4 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> % <SEP> à <SEP> 50  <SEP> C <SEP> 12,55 <SEP> 3,09
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> H2SO4 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> à <SEP> 50  <SEP> C <SEP> 7,20 <SEP> 4,36
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Dans <SEP> HNO3 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> + <SEP> 1,4 <SEP> % <SEP> de <SEP> sel
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> marin <SEP> à <SEP> 25  <SEP> C <SEP> 14,65 <SEP> 3,33
<tb> 
 
La comparaison de ces résultats d'essais montre que les aciers "b",

   en ce qui concerne leur résistance à la corrosion, sont bien supérieurs aux aciers   "a"   c'est-à-dire aux aciers ne contenant pas d'antimoine, mais qui, sinon, ont la même composi- tion.   sous   le rapport des propriétés mécaniques, les aciers "b" sont en général un peu plus durs; en d'autres termes, ils ont une limite élastique, une charge de rupture et une dureté Rockwell plus élevées, mais par contre un allongement un peu plus faible que les aciers "a", qui ne contiennent pas d'antimoine. 



     Comme   les éprouvettes examinées des deux espèces d'acier de chaque paire ont subi exactement le même traitement mécanique et thermique préalable, les résultats des essais sont comparables à tous points de vue. Le fait que les aciers aux teneurs en anti- moine indiquées se sont laissé travailler aussi bien à chaud qu'à   @   

 <Desc/Clms Page number 8> 

 froid résulte de ce que tous les chiffres indiqués au tableau ont été obtenus pour des fils de 3 mm. de diamètre, recuits et tréfilés à froid. 



    REVENDICATIONS.   
 EMI8.1 
 i----a----11-i,---------- 1.- Procédé pour améliorer du point de vue de sa résistance à la corrosion un acier inoxydable, au chrome, exempt de nickel, ou contenant au plus 15 % de nickel, ayant une teneur en fer de 68 à 88 % et une teneur en azote ne dépassant pas celle qui se pré- sente normalement, et sans qu'on le recherche, dans ces aciers à l'état d'impureté, caractérisé en ce qu'au cours de la production e l'acier, on ajoute une quantité telle d'antimoine que l'acier contienne finalement au moins 0,02 et au plus   0,5 %   d'antimoine.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  Process for increasing the corrosion resistance of stainless steel.



   The present invention relates to a process for increasing, by small additions of antimony, the corrosion resistance of stainless steel.



   In the technical literature and in a number of patents there are already indications of additions of antimony to iron alloys.



  But in most cases these are not stainless steels and they are not forging steels at all, but molten steel and iron alloys. In comparison

 <Desc / Clms Page number 2>

 Because of the corresponding materials, but free of antimony, they are supposed to offer greater resistance to corrosion by atmospheric agents and to attack by humic steel, underground saline water, etc. German patent 691,325 has protected, as particularly resistant to attack by hydrochloric acid, an alloy corresponding to the following composition:
Carbon 0.03% to 0.5% antimony 15 to 18%
Molybdenum 0 to 5%
Tungsten 0 to 5% the remainder being iron with the foreign matter which is usually present therein.



   This alloy cannot be forged or hot or cold rolled, but according to the description of this patent, after appropriate heat treatment, it can be machined by tools which remove chips.



   German patent N 629,725 and patent of addition? 645. 173 protect an iron alloy of the following composition:
Carbon 0 to 1%
Chromium 10 to 25%
Nickel 20 to 40%
Molybdenum 1 to 10%
Copper 0 to 10%
Antimony 0.5 to 7%, the remainder being iron with the foreign matter which is ordinarily found therein.



   This alloy undoubtedly belongs to the category of stainless iron alloys. It would be distinguished by a particularly high resistance with regard to attack by hydrochloric acid. But its composition is far removed from the interval between the analytical limits of types generally @

 <Desc / Clms Page number 3>

 standard stainless steel.



   The content of elements alloyed with iron is extraordinarily high: chromium, nickel and molybdenum alone together constitute at least 31% and where appropriate up to 75%; up to 7% antimony and up to 1% copper may also be added to this. It is with reason that one does not speak in the descriptive memories of these patents of "steel", but of "iron alloys", because under the name of steels one generally understands only alloys of iron that let themselves work when they are red hot. following the indications of Jonas and Morgan (Iron Institute, CXL (1939) p. 115), a low carbon steel already becomes red brittle when it contains 0.69% antimony.

   It can therefore be assumed with good reason that the combination of 0.5 to 7% antimony with the high contents of elements added to the alloy, as indicated in the aforementioned patents, must make all possible. hot work. This behavior is not unimportant in the assessment of the novelty of the present invention.



   This invention relates in particular to stainless steels of the ordinary type with iron contents of 68 to 88%, which are completely free of nickel or which also contain it up to 15%. Small additions of antimony greatly improve their corrosion resistance.

   As in Swedish Patent 101,907, to which British Patent 504,224 corresponds, additions of antimony to certain hardenable stainless steels, which are high in carbon and intentionally contain high percentages of nitrogen, must be Condidered as known, the scope of the protection aimed at by the present invention is limited so that only steels are included in the invention.
 EMI3.1
 stainless whose nitrogen content is the normal content

 <Desc / Clms Page number 4>

 which corresponds to the impurities occurring without being searched for.

   The property of the steels produced according to the invention to be allowed to work hot and cold is not appreciably modified by the small additions of antimony proposed. Their mechanical properties are also only changed by an insignificant way. On the other hand, the resistance to corrosion attack increases considerably. in order to achieve these favorable effects, it is necessary, according to the invention, for all the antimony added to be in the state of solid solution in the steel, at the temperature of hot working. The saturation limit of the solid solution of antimony at the hot working temperature is therefore the upper limit of the allowable antimony content.

   On the other hand, the saturation limit of the solid solution of antimony at room temperature is the lower limit of the antimony content at which a full effect of increasing corrosion resistance can still be achieved. '. In the case of lower antimony contents, this effect decreases considerably and the properties relating to corrosion approach those of steel free of antimony.



   The saturation limits for solid solutions of antimony are not the same for all the different types of stainless steels. At 14% chromium, for example, and in the absence of other alloying elements, the upper limit is about 0.5% and the lower limit about 0.15% antimony. With higher chromium contents and in the presence of other alloyed elements, these limits shift downward. For example, for austenitic stainless steel of the known type 18/8 the upper limit is about 0.3% and the lower limit is about 0.04% antimony.

   Given a

 <Desc / Clms Page number 5>

 large number of tests made with baths prepared for this purpose, it can be stated that for ordinary types of stainless steel, which are taken into account here, the upper limit does not exceed 0.5% and that the limit lower does not drop below 0.02% antimony.



   The favorable influence of small additions of antimony can be applied with advantage, according to the invention, to the alloys corresponding to the following compositions: Csrbone 0.04 to 1.5%
Chromium 8 at 25%
Nickel 0 to 15%
Manganese 0.15 to 15%
Molybdenum 0 to 2%
Cobalt 0 to 2%
0 to 2% tungsten, the remainder being iron with the contents, customary in industry, of silicon, phosphorus and sulfur. Iron content should be 68-88%, while chromium, nickel, manganese, molybdenum, cobalt and tungsten together cannot exceed 30%.



  Steel may additionally contain aluminum, arsenic, copper, niobium, tantalum, titanium, vanadium and zirconium, but the content of each of these elements may not exceed 1% and the sum of the contents of these additional elements may not be greater than%.



   Among the large number of baths carried out especially by the inventor himself for this purpose and examined from the point of view of their corrosion resistance, two pairs of typical examples will be mentioned in the following. Each steel of the two pairs represents a generally known class of stainless steel having the typical composition for that class. In each pair, this composition is, from a practical point of view, the same, apart from the antimony content; One of the two steels of each pair, denoted by "a", is entirely free of antimony, while

 <Desc / Clms Page number 6>

 that the other designated herein as "b" has some anti-monk content.

   The following table contains indications relating to their composition and mechanical properties as well as to the results of corrosion tests.
 EMI6.1
 



  Ferritic stainless steel, chrome. i fixed "I" bru ============================================= =================: ==
 EMI6.2
 
<tb> content <SEP> in <SEP> antimony <SEP>% <SEP> 0.00 <SEP>% <SEP> 0.26 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb> Other <SEP> <SEP> elements present: <SEP> Carbon <SEP> 0.10 <SEP>% <SEP> 0.10 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> silicon <SEP> 0.31 <SEP>% <SEP> 0.25 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Manganese <SEP> 0.39 <SEP>% <SEP> 0.36 '%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 17.03 <SEP>% <SEP> 17.03 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 0.13 <SEP>% <SEP>, 0.14 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Macanic <SEP> properties. <SEP> Limit <SEP> of elasticity
<tb>
<tb>
<tb> with <SEP> permanent <SEP> deformation <SEP> of <SEP> 0.2 <SEP>%,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> in <SEP> kg.

   <SEP> by <SEP> mm2 <SEP> 27.7 <SEP> 36.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Load <SEP> of <SEP> rupture <SEP> 53.8 <SEP> 60.6
<tb>
 
 EMI6.3
 elongation%, normal 1/1 specimen 8.2 3.7
 EMI6.4
 
<tb> "<SEP> 1/2 <SEP> length
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> normal <SEP> 38.0 <SEP> 30.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Rockwell <SEP> "B" <SEP> 76.2 <SEP> 87.3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Corrosion test <SEP>. <SEP> Duration <SEP> of <SEP> test <SEP>:

   <SEP> 24 <SEP> hours. <SEP> Loss <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> g. <SEP> by <SEP> m2 <SEP> and <SEP> by <SEP> hour
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> HCI <SEP> to <SEP> 5 <SEP>% <SEP> to <SEP> 25 <SEP> C <SEP> 109.5 <SEP> 8.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> HCI <SEP> to <SEP> 10 <SEP>% <SEP> to <SEP> 25 <SEP> C <SEP> 119.0 <SEP> 8.7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> H2SO4 <SEP> to <SEP> 5 <SEP>% <SEP> to <SEP> 25 <SEP> C <SEP> 105.0 <SEP> 13.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> HNO3 <SEP> to <SEP> 10 <SEP>% <SEP> + <SEP> 1,4 <SEP>% <SEP> of <SEP> salt <SEP> marine <SEP> to
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 25 <SEP> C <SEP> 115.4 <SEP> 9.2
<tb>
 
 EMI6.5
 ===;

  =================================================== ======== It. Austenitic chrome-nickel stainless steel.
 EMI6.6
 
<tb>



  II <SEP> "a" <SEP> II <SEP> "b"
<tb>
<tb> <SEP> content of <SEP> antimony <SEP> 0.00 <SEP>% <SEP> 0.24 <SEP>%
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 7>

 
 EMI7.1
 
<tb> other <SEP> <SEP> elements present <SEP>: <SEP> Carbon <SEP> 0.06 <SEP>% <SEP> 0.07 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silicon <SEP> 0.27 <SEP>% <SEP> 0.26 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Manganese <SEP> 0.38 <SEP>% <SEP> 0.41 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 17.66 <SEP>% <SEP> 17.35 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 10.02 <SEP>% <SEP> 9.98 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mechanical <SEP> properties. <SEP> Limit <SEP> of elasticity <SEP> with <SEP> deformation
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> permanent <SEP> of <SEP> 0.2 <SEP>%, <SEP> in <SEP> kg. <SEP> by <SEP> mm2.

   <SEP> 19.6 <SEP> 21.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Load <SEP> of <SEP> rupture <SEP> 64.4 <SEP> 64.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Elongation <SEP>%, <SEP> specimen <SEP> 1/1 <SEP> normal <SEP> 61.2 <SEP> 58.8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 1/2 <SEP> length
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> normal <SEP> 67.9 <SEP> 65.6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Rockwell <SEP> "B" <SEP> 58.4 <SEP> 61.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> corrosion test <SEP> <SEP> test duration: 24 <SEP> hours. <SEP> Loss <SEP> in <SEP> weight.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>



  2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> g. <SEP> by <SEP> m <SEP> and <SEP> by <SEP> hour
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> HSO <SEP> to <SEP> 5 <SEP>% <SEP> to <SEP> 25 <SEP> C <SEP> 0.822 <SEP> 0.016
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> H2SO4 <SEP> to <SEP> 10 <SEP>% <SEP> to <SEP> 25 <SEP> C <SEP> 0.970 <SEP> C, 016
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> H2SO4 <SEP> to <SEP> 5 <SEP>% <SEP> to <SEP> 50 <SEP> C <SEP> 12.55 <SEP> 3.09
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> H2SO4 <SEP> to <SEP> 10 <SEP>% <SEP> to <SEP> 50 <SEP> C <SEP> 7.20 <SEP> 4.36
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> In <SEP> HNO3 <SEP> to <SEP> 10 <SEP>% <SEP> + <SEP> 1,4 <SEP>% <SEP> of <SEP> sel
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> marin <SEP> to <SEP> 25 <SEP> C <SEP> 14.65 <SEP> 3.33
<tb>
 
The comparison of these test results shows that steels "b",

   with regard to their corrosion resistance, are much superior to "a" steels, that is to say steels which do not contain antimony, but which otherwise have the same composition. in terms of mechanical properties, "b" steels are generally a little harder; in other words, they have a higher elastic limit, a higher breaking load and a Rockwell hardness, but on the other hand a somewhat lower elongation than the "a" steels, which do not contain antimony.



     As the test pieces examined of the two species of steel of each pair underwent exactly the same mechanical and thermal treatment beforehand, the test results are comparable from all points of view. The fact that the steels with the antimony contents indicated can be worked both hot and hot.

 <Desc / Clms Page number 8>

 cold results from the fact that all the figures given in the table were obtained for 3 mm wires. in diameter, annealed and cold drawn.



    CLAIMS.
 EMI8.1
 i ---- a ---- 11-i, ---------- 1.- Method for improving from the point of view of its corrosion resistance a stainless steel, chromium, nickel free , or containing not more than 15% nickel, having an iron content of 68 to 88% and a nitrogen content not exceeding that which normally occurs, and without being sought, in such carbon steels. state of impurity, characterized in that during the production of the steel, such an amount of antimony is added that the steel ultimately contains at least 0.02 and at most 0.5% antimony.


    

Claims (1)

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on augmente par addition d'antimoine la resistance à la corrosion d'un acier inoxydable connu en soi, dont la composition est comprise entre les limites analytiques suivantes : Carbone 0,04 à 1,5 % Chrome 8 à 25 % Nickel 0 à 15 % Manganèse 0,15 à 15 % Molybdène 0 , à % Cobalt 0 à % Tungstène 0 à % avec les teneurs en si- licium, en phosphore et en soufre présentes ordinairement dans ces aciers, la somme des teneurs en chrome, nickel, molybdène manganèse, cobalt et tungstène ne pouvant toutefois pas dépasser 30 %. 2. A method according to claim 1, characterized in that by adding antimony the corrosion resistance of a stainless steel known per se, the composition of which is between the following analytical limits: Carbon 0.04 to 1.5% Chromium 8 at 25% Nickel 0 to 15% Manganese 0.15 to 15% Molybdenum 0, at% Cobalt 0% 0% tungsten with the silicon, phosphorus and sulfur contents ordinarily present in these steels, the sum of the chromium, nickel, molybdenum, manganese, cobalt and tungsten contents not however being able to exceed 30%. 3.- procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'acier peut contenir également un ou plusieurs des éléments sui- vants : aluminium, arsenic, cuivre, niobium, tantale, titane, va- nadium et zirconium, aucun de ces éléments ne pouvant cependant être individuellement présent en une teneur supérieure à 1 % et plusieurs des éléments précités ne pouvant dépasser ensemble la teneur de 2 %. <Desc/Clms Page number 9> 3.- process according to claim 2, characterized in that the steel may also contain one or more of the following elements: aluminum, arsenic, copper, niobium, tantalum, titanium, vanadium and zirconium, none of these elements However, it cannot be individually present in a content greater than 1% and several of the aforementioned elements cannot together exceed the content of 2%. <Desc / Clms Page number 9> 4. - Le produit industriel nouveau constitué par l'acier pro- duit conformément aux revendications 1 à 3. 4. - The new industrial product consisting of steel produced in accordance with claims 1 to 3.
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