BE507591A - - Google Patents
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Description
<Desc/Clms Page number 1> PERFECTIONNEMENTS AUX ACIERS. La présente invention est relative aux aciers austéniques, c'est- à-dire aux aciers ayant une structure en treillis principalement du type cu- bique droit. bique On emploie fréquemment ces aciers lorsqu'ils doivent résister à de grands efforts et avoir une grande résistance à la corrosion aux tempé- ratures élevées. La pratique générale de la fabrication d'alliages réfrac- taires est d'ajouter aux éléments de base, fer, chrome, nickel, manganèse et silicium, des éléments qui forment des carbures, par exemple le tungstène, le molybdène, le niobium, le titane ou le tantale. De plus, des éléments d'allia- ge, tels que le cobalt, le cuivre, l'aluminium, le béryllium, le bord et autres, ont été employés ou proposés. Le vanadium est considéré en général comme un formateur de carbure et est souvent mentionné dans la littérature des aciers réfractaires. Cependant, nous pensons que le vanadium a été rarement ou jamais employé en association avec le tungstène et le molybdène dans les aciers du commerce fournis jusqu'à présent pour un travail à haute température. La pré- sence des trois éléments, tungstène, molybdène et vanadium, est essentielle pour la présente invention. Parmi les éléments.formateurs de carbures, le niobium a pris une importance considérable dans la pratique, et parmi les éléments d'alliage, le cobalt est souvent employé pour obtenir des valeurs élevées de résistance au fluage aux températures élevées. Cependant, pour diverses raisons, il est dési- rable d'éviter l'emploi de ces éléments, et l'un des objets de la présente in- vention est de prévoir des aciers austénitiques sans lesdits éléments, ayant cependant une résistance au fluage suffisamment élevée pour pouvoir être utili- sés dans les diverses applications à haute température. Il est entendu qu'il a déjà été proposé de fabriquer des aciers aus- ténitiques sans niobium ni cobalt, par exemple consistant en carbone, manga- nèse, silicium, nickel, chrome, tungstène, vanadium et fer, avec ou sans bore. <Desc/Clms Page number 2> La présente invention consiste en la fabrication d'alliages d'acier austéniti- que dont les compositions se trouvent endéans les limites données 02-après, exprimées en % en poids EMI2.1 <tb> Carbone <SEP> jusque <SEP> 1% <tb> <tb> Manganèse <SEP> jusque <SEP> 2% <SEP> <tb> <tb> Silicium <SEP> jusque <SEP> 1% <tb> <tb> Nickel <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 16% <tb> <tb> Chrome <SEP> 12 <SEP> - <SEP> 24% <tb> <tb> Tungstène <SEP> 0,7 <SEP> - <SEP> 2% <tb> <tb> Molybdène <SEP> 1,5 <SEP> - <SEP> 4% <tb> <tb> Vanadium <SEP> 0,7 <SEP> - <SEP> 2% <SEP> <tb> <tb> Bore <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 0,1% <tb> <tb> Fer <SEP> et <SEP> impuretés <SEP> le <SEP> reste. <tb> Le mot "impuretés" est employé dans la présente spécification pour indiquer les diverses impuretés que l'on trouve généralement dans les a- ciers austénitiques. Cette expression comprend les quantités normales d'azote jusque 0,06% (à moins que la quantité d'azote ne soit spécifiée). Cependant,]a teneur en azote pourra être augmentée au-delà des quantités normales, par ex- emple jusque 0,2% afin d'améliorer la résistance des alliages au fluage. On peut mentionner ici que les limites normales du carbone sont jusque 0,4%, mais des teneurs plus élevées, jusque 1%, peuvent être employées surtout pour les aciers de fonderie. Des exemples illustratifs seront donnés plus loin. Les limites données ci-après sont dès-limites préférentielles plus restreintes, d'éléments spécifiés pouvant être substitués à certaines limites ou à toutes les limites de l'élément correspondant ou des éléments correspondants dans le tableau donné ci-dessus.. EMI2.2 <tb> Carbone <SEP> 0,08 <SEP> à <SEP> 0,25% <tb> <tb> Manganèse <SEP> jusque <SEP> 1,5% <tb> <tb> Silicium <SEP> jusque <SEP> 0,5% <tb> <tb> Nickel <SEP> - <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 14% <SEP> (de <SEP> préférence <SEP> plus <SEP> de <SEP> 10%) <tb> <tb> Chrome <SEP> 12 <SEP> - <SEP> 22% <SEP> (de <SEP> préférence <SEP> 13 <SEP> - <SEP> 18%) <tb> <tb> Tungstène <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 1,6% <tb> <tb> Molybdène <SEP> 2,2 <SEP> - <SEP> 3,0% <tb> <tb> Vanadium <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 1,6% <SEP> (de <SEP> préférence <SEP> plus <SEP> de <SEP> 1%) <tb> De préférence, la teneur totale en nickel et en chrome ne sera pas moindre que 26%, la teneur totale en silicium, manganèse., tungstène, mo- lybdène et vanadium dépassera 5%, ou suivant un mode de réalisation préféré, la teneur totale en tungstène, molybdène et vanadium, avec ou sans manganèse, dépassera 5%. La teneur totale en tungstène, vanadium et silicium dépassera de préférence 3%. Dans les alliages convenant pour des travaux de forge, la teneur totale des éléments formateurs de carbures, notamment le tungstène, le molybdè- ne et le vanadium, peut se trouver avantageusement entre les limites de 3 à 8% avec une teneur en carbone de 0,1 à 0,3%, des limites plus restreintes étant 4,6% à 6,6% avec une teneur en carbone de 0,1 à 0,2%, et de 5 à 6% pour des te- neurs en carbone d'environ 0,15%. Une teneur totale particulièrement avantageu- se de ces éléments formateurs de carbures est d'environ 5,4 à 5,8% avec une teneur en carbone d'environ 0,15%. Une trempe à l'huile ou un refroidissement par de l'air depuis 1100 C conviendra pour les alliages suivant la présente invention si on re- cherche l'économie. Des traitements plus compliqués, par exemple une tempéra- ture de dissolution plus élevée et/ou un travail à chaud donnent des proprié- tés meilleures. Des additions de bore jusque 0,1% (et plus particulièrement de 0,005 à 0,06%) tendent également à améliorer les propriétés. A titre d'indication, de l'ordre de l'effort de rupture des allia- ges suivant la présente invention (sans traitement spécial ou sans addition de bore) dans l'état où ils se trouvent après avoir été rendus normaux à 1100 C, <Desc/Clms Page number 3> on peut mentionner-le chiffre de 20 tonnes anglaises par pouce carré à 600 C et le chiffre de 10 tonnes anglaises par pouce carré à 7000C pendant 300 heu- res comme effort de rupture. Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, ces propriétés peuvent être améliorées par les méthodes déjà mentionnées. L'exemple suivant est typique de l'invention : EMI3.1 <tb> Carbone <SEP> 0,15% <tb> <tb> <tb> Manganèse <SEP> 1,0% <tb> <tb> <tb> Silicium <SEP> 0,5% <tb> <tb> <tb> Nickel <SEP> 12,0% <tb> <tb> <tb> Chrome <SEP> 16,0% <SEP> @ <tb> <tb> <tb> Tungstène <SEP> 1,3% <tb> <tb> <tb> Molybdène <SEP> 2,6% <tb> <tb> <tb> Vanadium <SEP> 1,3% <tb> <tb> <tb> Fer <SEP> et <SEP> impuretés <SEP> le <SEP> reste. <tb> Dans cet exemple, on peut ajouter du bore jusque 0,1%. L'effort de rupture de l'alliage dans cet exemple (sans l'addi- tion de bore ou sans traitement thermique spécial) correspond approximative- ment aux chiffres typiques.donnes ci-dessus. Les effets du traitement thermique et de.l'addition.de bore sont montrés ci-après : Un alliage consistant en carbone 0,18%, manganèse 0,69%, sili- cium 0,64%, nickel 12,1%, chrome 15,5%, tungstène 1,38%, molybdène 2,55%, vanadium 1,36%, azote 0,031%, le fer et les impuretés formant le reste, a été soumis au traitement indiqué dans le tableau suivant et a reçu l'addition de 0,05% de bore lorsque cette addition est indiquée : EMI3.2 <tb> Remarques <SEP> 300 <SEP> heures <SEP> d'effort <SEP> de <SEP> rupture <tb> <tb> <tb> 600 C <SEP> 700 C <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Tonnes <SEP> anglaises <SEP> Tonnes <SEP> angle <tb> <tb> <tb> <tb> par <SEP> pouce <SEP> carré <SEP> par <SEP> pouce <SEP> car. <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Trempe <SEP> à <SEP> l'huile <SEP> à <SEP> 1100 C <SEP> 22 <SEP> 10,2 <tb> <tb> <tb> <tb> Trempe <SEP> à <SEP> l'huile <SEP> à <SEP> 1109 C. <tb> <tb> <tb> Estampe <SEP> à <SEP> chaud <SEP> à <SEP> 700 C <SEP> pour <tb> <tb> <tb> <tb> donner <SEP> une <SEP> réduction <SEP> de <SEP> 5% <tb> <tb> <tb> de <SEP> l'épaisseur <SEP> 22 <SEP> 12 <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 0,05% <SEP> de <SEP> bore <SEP> compris'dans <tb> <tb> <tb> l'alliage <tb> EMI3.3 Trempe , l'huiLe¯ à 120QaG 26,5 J.,.,7 EMI3.4 <tb> 0,05% <SEP> de <SEP> bore <SEP> compris <SEP> dans <tb> l'alliage <tb> EMI3.5 Trempe-à -l'huile 1200 0. , EMI3.6 <tb> Estampé <SEP> à <SEP> chaud <SEP> à <SEP> 700 G <SEP> pour <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> donner <SEP> une <SEP> réduction- <SEP> de <SEP> - <SEP> . <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> l'épaisseur <SEP> de <SEP> 5% <SEP> 32 <SEP> 17 <tb> Ces propriétés,peuvent être améliorées en augmentant la quantité d'azote jusque 0,2%. L'exemple qui suit vient à l'appui des remarques.faites ci-dessus concernant les effets d'une augmentation de la quantité de carbone : EMI3.7 <tb> Alliage <SEP> X <SEP> Alliage <SEP> Y <tb> <tb> <tb> Carbone <SEP> 0,16% <SEP> 0,80% <tb> <tb> Manganèse <SEP> 0,96% <SEP> 0,99% <tb> <tb> Silicium <SEP> 0,47% <SEP> 0,58% <SEP> 0,5 <tb> <tb> Nickel <SEP> 12,2% <SEP> Il,8% <tb> <tb> Chrome <SEP> 16,4% <SEP> 16,3% <tb> <tb> Tungstène <SEP> 1,32% <SEP> 1,58% <tb> <Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 Alliae X A11iae Y EMI4.2 <tb> Molybdène <SEP> 2,53% <SEP> 2,67% <tb> <tb> <tb> <tb> Vanadium <SEP> 1,33% <SEP> 1,27% <tb> <tb> <tb> Fer <SEP> et <SEP> impuretés <SEP> le <SEP> reste <SEP> le <SEP> reste. <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Durée <SEP> de <SEP> rupture <SEP> en <tb> <tb> <tb> <tb> heures <SEP> pour <SEP> 12 <SEP> tonnes <tb> <tb> <tb> <tb> anglaises <SEP> par <SEP> pouce <tb> <tb> <tb> carré <SEP> à <SEP> 700 C <SEP> 62 <SEP> 572 <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Dans <SEP> les <SEP> essais <SEP> de <tb> <tb> <tb> <tb> résistance <SEP> dans <SEP> lesquels <tb> <tb> <tb> l'effort <SEP> maximum <SEP> était <tb> <tb> <tb> <tb> d'environ <SEP> 34 <SEP> tonnes <tb> <tb> <tb> <tb> anglaises <SEP> par <SEP> pouce <tb> <tb> <tb> <tb> carré, <SEP> l'allongement <SEP> en <SEP> % <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> a <SEP> la <SEP> fracture <SEP> à <SEP> 20 C <tb> <tb> <tb> <tb> était <SEP> de <SEP> 27 <SEP> 3 <tb> Les propriétés mentionnées ci-dessus sont celles des alliages tels que coulés. Pour arriver à un compromis entre la résistance au,fluage et la duc- tilité à froid, on emploiera des teneurs en carbone intermédiaires.
Claims (1)
- REVENDICATIONS ET RESUME.1. Aciers austénitiques comprenant ; EMI4.3 <tb> Carbone <SEP> jusque <SEP> 1% <tb> <tb> Manganèse <SEP> jusque <SEP> 2% <tb> <tb> Silicium <SEP> jusque <SEP> 1% <tb> <tb> Nickel <SEP> @ <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 16% <SEP> <tb> <tb> Chrome <SEP> 12 <SEP> - <SEP> 24% <tb> <tb> Tungstène <SEP> 0,7 <SEP> - <SEP> 2% <SEP> <tb> <tb> Molybdène <SEP> 1,5 <SEP> - <SEP> 4% <tb> <tb> ' <SEP> Vanadium <SEP> 0,7'- <SEP> 2% <tb> <tb> Bore. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 0,1% <tb> <tb> Fer <SEP> et <SEP> impuretés <SEP> le <SEP> reste. <tb>2. Aciers austénitiques selon 1 , dans lesquels le carbone est pré- sent en teneur jusque 0,4%.3. Aciers austénitiques selon 1 , dans lesquels le carbone est présent entre les limites de 0,4% à 1%.4. Aciers austénitiques selon n'importe laquelle des revendications précédentes, dans lesquels le chrome est présent entre les limites de 12 à 22%.5. Aciers austénitiques selon n'importe laquelle des revendications 1, 2 ou 4, dans lesquels l'une ou plusieurs des limites ci-après d'éléments est ou sont substituées à la limite ou aux limites correspondantes de l'élément ou des éléments spécifiés dans lesdites revendications : EMI4.4 <tb> 'Carbone <SEP> 0,08 <SEP> à <SEP> 0,25% <tb> <tb> Manganèse <SEP> jusque <SEP> 1,5% <tb> <tb> Silicium <SEP> jusque <SEP> 0,5% <tb> <tb> Nickel <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 14% <tb> <tb> Chrome <SEP> 13 <SEP> - <SEP> 18% <tb> <tb> Tungstène <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 1,6% <tb> <tb> Molybdène <SEP> 2,2 <SEP> - <SEP> 3,0% <tb> <tb> Vanadium <SEP> . <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 1,6%. <SEP> <tb>6. Aciers austénitiques selon la revendication 5, dans lesquels des limites de 0;26% à 1% pour le carbone sont substituées à la teneur en car- bone spécifiée.7. Aciers austénitiques selon la revendication 5 ou la revendication <Desc/Clms Page number 5> 6, dans lesquels le nickel est en teneur supérieure à 10% et/où le vanadium est en teneur supérieure à 1%.8. Aciers austénitiques.selon n'importe laquelle des revendications précédentes, dans lesquels la teneur totale en nickel eten chrome n'est pas moindre que 26%.9. Aciers austénitiques selon n'importe laquelle des revendications précédentes, dans lesquels la teneur totale en silicium, manganèse, tungstène, molybdène, et vanadium dépasse 5%.10. Aciers austénitiques selon n'importe laquelle des .revendications précédentes, dans lesquels la teneur totale en tungstène, molybdène et vana- dium, avec ou sans manganèse, dépasse 5%.Il. Aciers austénitiques selon n'importe laquelle des revendications précédentes, dans lesquels la teneur totale en tungstène, vanadium et silicium dépasse,3%.12. Aciers austénitiques selon n'importe laquelle des revendica- tions 1, 2, 4, 5, 6,7,8, 9 ou 11, dans lesquels les limites de 0,1% à 0,3% pour le carbone sont substituées aux limites spécifiées pour le carbone, et dans lesquels la teneur totale en tungstène, molybdène et vanadium se trouve comprise.entre les limites de 3 à 8%.13. Aciers austénitiques selon la revendication 12, dans lesquels la teneur en carbone est comprise entre 0,1% et 0,2%, et la teneur totale en tungstène, molybdène et vanadium est comprise entre 4,6% et 6,6%.14. Aciers austénitiques selon la revendication 13, dans lesquels la teneur en carbone est d'environ 0,15% et la teneur totale en tungstène, mo- lybdène et vanadium est comprise entre 5 et 6%.15. Aciers austénitiques selon la revendication 14, dans lesquels la teneur totale en tungstène, molybdène et vanadium est comprise entre 5,4% et 5,8%.16. Aciers austénitiques comprenant : EMI5.1 <tb> Carbone <SEP> 0,14- <SEP> 0,18% <tb> <tb> <tb> <tb> Manganèse <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 1,2% <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> Silicium <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 0,7% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Nickel <SEP> 10,5 <SEP> - <SEP> 13% <tb> <tb> <tb> <tb> Chrome <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 17 <SEP> % <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Tungstène <SEP> 1,2 <SEP> - <SEP> 1,6% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Molybdène <SEP> 2,4 <SEP> - <SEP> 2,8% <tb> <tb> <tb> <tb> Vanadium <SEP> 1,1 <SEP> - <SEP> 1,5% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Bore <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 0,1% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Fer <SEP> et <SEP> impuretés <SEP> le <SEP> reste. <tb> <tb> <tb> <tb>17. <SEP> Acier <SEP> austénitique <SEP> comprenant <SEP> : <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Carbone <SEP> 0,15% <tb> <tb> <tb> <tb> Manganèse <SEP> 1,0% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Silicium <SEP> 0,5% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Nickel <SEP> 12,0% <tb> <tb> <tb> <tb> Chrome <SEP> 16,0% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Tungstène <SEP> 1,3% <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> Molybdène <SEP> 2,6% <tb> <tb> <tb> <tb> Vanadium <SEP> 1,3% <tb> <Desc/Clms Page number 6> Bore 0 - 0,1% Fer et impuretés le reste.18. Aciers austénitiques selon les revendications 16 ou 17, dans lesquels la teneur en carbone dépasse celle spécifiée jusqu'à 0,8%.19. Aciers austénitiques selon n'importe laquelle des revendica- tions précédentes, dans lesquels le bore est présent en teneur comprise entre 0,005% et 0,06%. ' 20. Aciers austénitiques tels que revendiqués dans n'importe la- quelle des revendications précédentes, dans lesquels l'azote est présent en teneur jusque 0,2%.21. Produits fabriqués en acier selon n'importe laquelle des're- vendications précédentes.
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ID=147530
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE507591D BE507591A (fr) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE507591A (fr) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2865740A (en) * | 1954-06-23 | 1958-12-23 | United States Steel Corp | Precipitation-hardening nonmagneticferrous alloys |
| US3366472A (en) * | 1963-12-31 | 1968-01-30 | Armco Steel Corp | Stainless steel |
| US3383203A (en) * | 1962-12-19 | 1968-05-14 | Bofors Ab | Non-magnetic steels |
-
0
- BE BE507591D patent/BE507591A/fr unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2865740A (en) * | 1954-06-23 | 1958-12-23 | United States Steel Corp | Precipitation-hardening nonmagneticferrous alloys |
| US3383203A (en) * | 1962-12-19 | 1968-05-14 | Bofors Ab | Non-magnetic steels |
| US3366472A (en) * | 1963-12-31 | 1968-01-30 | Armco Steel Corp | Stainless steel |
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