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PERFECTIONNEMENTS AUX ACIERS ALLIES.
L'invention a trait à des perfectionnements concernant les aciers alliés.
La spécification du brevet de la demanderesse n 492.409 (deman- de n 383.498) du 25 Novembre 1949 décrit une invention comprenant un acier allia ferritique forgeable possédant une résistance élevée au cheminement ou fluage à des températures allant au moins jusqu'à 700 C, et ayant une com- position caractérisée par l'absence de nickel au dessus d'une proportion de 1,5 % et par la présence, comme constituants essentiels, de 0,05 - 0,5 % de carbone, 4 - 20 % de chrome, 0,5 - 3 % de molybdène et, ou tungstène, 0,2 - 2,5 % de niobium, 0,1 - 2 % de vanadium, 0,05 - 0,25 % d'azote, et 0,003 - 0,5 % de bore.
-
Dans la spécification précitée, il était indiqué que la composi- tion de l'alliage pouvait également comprendre du silicium jusque 3 %, du manganèse jusque 4 % et du cobalt jusque 10 %, et les proportions préférées des divers constituants étaient dites être comme suit :
EMI1.1
<tb> Carbone <SEP> 0,10 <SEP> - <SEP> 0,25 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Silicium <SEP> 0,5- <SEP> 1,5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Manganèse <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 10,0 <SEP> - <SEP> 14,0 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Molybdène <SEP> ) <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> % <SEP> ) <SEP> la <SEP> teneur <SEP> totale
<tb>
<tb>
<tb> et, <SEP> ou <SEP> ) <SEP> ) <SEP> maximum <SEP> étant
<tb>
<tb>
<tb> Tungstène) <SEP> 1,0 <SEP> - <SEP> 3,0 <SEP> % <SEP> ) <SEP> 3 <SEP> % <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<tb> Vanadium <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> %
<tb>
EMI2.2
Niobium 0,50 - 1,25 % Azote .
0,10 - 0,15%
EMI2.3
<tb> Bore <SEP> 0,003 <SEP> - <SEP> 0,la <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Cobalt <SEP> zéro <SEP> - <SEP> 5,0 <SEP> %
<tb> Fer <SEP> le <SEP> reste
<tb>
La présente invention comprend des perfectionnements ou modi- fications de l'invention précitée faisant l'objet du brevet antérieur.
Conformément à la caractéristique principale de la présente invention, la teneur en carbone d'alliages dans la gamme des compositions dont il est question'plus haut, est maintenue entre les limites de -0,07 - 0,12 %. Par cette modification on obtient un produit final plus doux.
D'autres modifications, dans les limites des proportions de certains des constituants de- l'alliage - toujours dans la gamme précé-
EMI2.4
gemment indiquée -- ont également été reconnues avantageuses, particuliè- rement eu égard à la modification de teneur en carbone, et, conformément à la présente invention la gamme préférée de compositions est comme suit :
EMI2.5
<tb> Carbone <SEP> 0,07 <SEP> - <SEP> 0,12 <SEP> %
<tb>
<tb> Silicium <SEP> 0,50 <SEP> - <SEP> 1,0
<tb>
<tb> Manganèse <SEP> 0,50 <SEP> - <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 0,50 <SEP> - <SEP> 1,5
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP> 11,0 <SEP> % <SEP>
<tb>
EMI2.6
lioly nâène 0,A 1,0 g
EMI2.7
<tb> Vanadium <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> %'
<tb>
EMI2.8
tliobivm 0,2 - 0
EMI2.9
<tb> (ensemble <SEP> avec
<tb>
<tb> tout <SEP> tantale
<tb> résiduaire)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> 0,05 <SEP> - <SEP> 0,1 <SEP> %
<tb>
<tb> Fer <SEP> le <SEP> reste
<tb>
On notera que dans les compositions préférées ci-dessus le bore n'est pas présent.
De même que les alliages du brevet antérieur, les alliages de
EMI2.10
la présente invention sont du type ferritique, c'est-à-dire qu'ils sont ma- gnétiques, peuvent être trempés et recuits et possèdent des propriétés de. dilatation %hemique'analogues à celles des aciers au carbone et des aciers faiblement alliés. Les alliages de l'invention présentent une résistance é- levée au cheminement ou fluage à des zem.pératares allant au moins jusqu'à 700 C. Outre la grande résistance au cheminement ou fluage, les alliages de
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l'invention possèdent des propriérés de résistance à rupture et d'élongation sous charge de degré élevé, ainsi qu'une bonne résistance à l'écaillage.
Ils conviennent pour beaucoup d'applications mettant en oeuvre les températures les plus élevées, en particulier dans les moteurs à réaction. En. général les propriétés aux températures élevées des présents alliages ne sont que peu inférieures à celles des alliages ayant la composition préférée du brevet antérieur.
Des essais de rupture sous charge effectués sur des alliages ren- trant dans la gamme préférée actuelle, après traitement thermique approprié, ont donné les résultats ci-après :
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<tb> Tension <SEP> Température <SEP> Rupture
<tb>
<tb> ou <SEP> charge <SEP> de <SEP> l'essai <SEP> Résistance
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 23,7 <SEP> Kg/mm2. <SEP> 650 <SEP> C. <SEP> 80 <SEP> - <SEP> 200 <SEP> heures
<tb>
Ce qui suit est un exemple d'un alliage type compris dans l'invention :
EMI3.2
<tb> Carbone <SEP> 0,10 <SEP> %
<tb>
<tb> Silicium <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb>
<tb> Manganèse <SEP> 1,0 <SEP> %
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 0,7 <SEP> %
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 10,5 <SEP> %
<tb>
<tb> Molybdène <SEP> 0,75 <SEP> %
<tb>
<tb> Vanadium <SEP> 0,15 <SEP> %
<tb>
<tb> Tungstène <SEP> néant
<tb>
<tb> Niobium <SEP> 0,5 <SEP> %
<tb>
<tb> Azote <SEP> 0,08 <SEP> %
<tb> Bore <SEP> néant
<tb>
<tb> Cobalt <SEP> néant
<tb>
<tb> Fer <SEP> le <SEP> reste
<tb>
On a constaté que l'alliage ci-dessus, après trempe à l'air ou à l'huile à 1160 C, suivi d'un revenu à 675 C, possédait les proprié- tés désirables de résistance au cheminement ou fluage indiquées précédem- ment dans le présent mémoire.
REVENDICATIONS.
1.6 Un acier allié ferritique forgeable tel que revendiqué dans le brevet principal, caractérisé en ce que la teneur en carbone est compri- se dans la gamme 0,07 à 0,12 %.
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IMPROVEMENTS TO ALLIED STEELS.
The invention relates to improvements relating to alloy steels.
Applicant's patent specification No. 492,409 (application No. 383,498) of November 25, 1949 discloses an invention comprising a forgeable ferritic alloy steel having high resistance to tracking or creep at temperatures up to at least 700 C, and having a composition characterized by the absence of nickel above a proportion of 1,5% and by the presence, as essential constituents, of 0,05 - 0,5% of carbon, 4 - 20% of chromium , 0.5 - 3% molybdenum and, or tungsten, 0.2 - 2.5% niobium, 0.1 - 2% vanadium, 0.05 - 0.25% nitrogen, and 0.003 - 0 , 5% boron.
-
In the above specification it was stated that the composition of the alloy could also include silicon up to 3%, manganese up to 4% and cobalt up to 10%, and the preferred proportions of the various constituents were said to be as follows :
EMI1.1
<tb> Carbon <SEP> 0.10 <SEP> - <SEP> 0.25 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Silicon <SEP> 0.5- <SEP> 1.5 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Manganese <SEP> 0.5 <SEP> - <SEP> 1.5 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 0.5 <SEP> - <SEP> 1.5 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 10.0 <SEP> - <SEP> 14.0 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Molybdenum <SEP>) <SEP> 0.5 <SEP> - <SEP> 1.5 <SEP>% <SEP>) <SEP> the <SEP> total <SEP> content
<tb>
<tb>
<tb> and, <SEP> or <SEP>) <SEP>) <SEP> maximum <SEP> being
<tb>
<tb>
<tb> Tungsten) <SEP> 1.0 <SEP> - <SEP> 3.0 <SEP>% <SEP>) <SEP> 3 <SEP>% <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
<tb> Vanadium <SEP> 0.1 <SEP> - <SEP> 0.3 <SEP>%
<tb>
EMI2.2
Niobium 0.50 - 1.25% Nitrogen.
0.10 - 0.15%
EMI2.3
<tb> Bore <SEP> 0.003 <SEP> - <SEP> 0, the <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Cobalt <SEP> zero <SEP> - <SEP> 5.0 <SEP>%
<tb> Iron <SEP> the <SEP> remains
<tb>
The present invention comprises improvements or modifications of the aforesaid invention which is the subject of the prior patent.
In accordance with the main feature of the present invention, the carbon content of alloys in the range of compositions referred to above is kept within the limits of -0.07 - 0.12%. By this modification a smoother end product is obtained.
Other modifications, within the limits of the proportions of some of the constituents of the alloy - still in the previous range -
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indicated - have also been found to be advantageous, particularly with regard to modification of carbon content, and in accordance with the present invention the preferred range of compositions is as follows:
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<tb> Carbon <SEP> 0.07 <SEP> - <SEP> 0.12 <SEP>%
<tb>
<tb> Silicon <SEP> 0.50 <SEP> - <SEP> 1.0
<tb>
<tb> Manganese <SEP> 0.50 <SEP> - <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 0.50 <SEP> - <SEP> 1.5
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP> 11,0 <SEP>% <SEP>
<tb>
EMI2.6
lioly nâene 0.1 A 1.0 g
EMI2.7
<tb> Vanadium <SEP> 0.1 <SEP> - <SEP> 0.3 <SEP>% '
<tb>
EMI2.8
tliobivm 0.2 - 0
EMI2.9
<tb> (set <SEP> with
<tb>
<tb> any <SEP> tantalum
<tb> residual)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> 0.05 <SEP> - <SEP> 0.1 <SEP>%
<tb>
<tb> Iron <SEP> the <SEP> remains
<tb>
It will be noted that in the preferred compositions above boron is not present.
Like the alloys of the earlier patent, the alloys of
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the present invention are of the ferritic type, i.e., they are magnetic, can be quenched and annealed and have properties of. % hemical expansion similar to those of carbon steels and low alloy steels. The alloys of the invention exhibit a high resistance to tracking or creep to zem.peratares ranging at least up to 700 C. In addition to the great resistance to tracking or creep, the alloys of
EMI2.11
The invention has properties of high tensile strength and elongation under load, as well as good chipping resistance.
They are suitable for many applications involving the highest temperatures, in particular in jet engines. In. In general, the high temperature properties of the present alloys are only slightly inferior to those of the alloys having the preferred composition of the prior patent.
Load failure tests carried out on alloys within the current preferred range, after appropriate heat treatment, gave the following results:
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<tb> Voltage <SEP> Temperature <SEP> Break
<tb>
<tb> or <SEP> load <SEP> of <SEP> test <SEP> Resistance
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 23.7 <SEP> Kg / mm2. <SEP> 650 <SEP> C. <SEP> 80 <SEP> - <SEP> 200 <SEP> hours
<tb>
The following is an example of a typical alloy included in the invention:
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<tb> Carbon <SEP> 0.10 <SEP>%
<tb>
<tb> Silicon <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
<tb> Manganese <SEP> 1.0 <SEP>%
<tb>
<tb> Nickel <SEP> 0.7 <SEP>%
<tb>
<tb> Chrome <SEP> 10.5 <SEP>%
<tb>
<tb> Molybdenum <SEP> 0.75 <SEP>%
<tb>
<tb> Vanadium <SEP> 0.15 <SEP>%
<tb>
<tb> Tungsten <SEP> none
<tb>
<tb> Niobium <SEP> 0.5 <SEP>%
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> 0.08 <SEP>%
<tb> Bore <SEP> none
<tb>
<tb> Cobalt <SEP> none
<tb>
<tb> Iron <SEP> the <SEP> remains
<tb>
It was found that the above alloy, after quenching in air or oil at 1160 C, followed by tempering at 675 C, possessed the desirable properties of resistance to creep or creep indicated above. ment in this memo.
CLAIMS.
1.6 A forgeable ferritic alloy steel as claimed in the main patent, characterized in that the carbon content is within the range 0.07 to 0.12%.