BE554950A

BE554950A -

Info

Publication number: BE554950A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Le brevet principal a pour objet un procédé   d'éla-   boration d'aciers au carbone ou alliés, dans lesquels on obtient par l'addition de 0,05 à   0,5 %   d'aluminium au bain 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 d'acier une dispersion si favorable des oxydes et des nitrures dans la matrice métallique que ces aciers possèdent une parfaite résistance au grossissement du grain aux températures courantes de cémentation. 



   Ledit brevet cite, à titre d'exemple, les aciers de cémentation au chrome-manganèse qui peuvent, à coup sur, être directement trempés à la température de cémentation. 



  Ces aciers sont parfaitement insensibles au grossissement du grain,même pour les plus longs temps de cémentation utilisés dans la pratique. 



   On a constaté avec surprise,lors de la mise en oeuvre des aciers de cémentation au carbone ou alliés faisant l'objet dudit brevet principal, que ces aciers présentaient encore d'autres avantages pratiques importants. 



   Ainsi, la température maxima de cémentation de 920 , applicable jusqu'à ce jour à tous les aciers de cémentation, pour un temps maximum de cémentation de 20 heures, peut être augmentée sensiblement. 



   Les aciers de cémentation contenant 0,05 à   0,50 %   d'aluminium peuvent être cémentés à 1.000 C Le grain de l'âme du métal garde, à cette température, sa grosseur initiale correspondant à l'indice   ASTM   8 ou   9,   pendant que le grain .de la couche cémentée présente une grosseur équivalente à l'indice 6 à 9, même après cémentation de 20 heures à 1.000 Cet doit donc être considéré, selon toutes les définitions   techniques,comme   fin. 



   L'application d'une température de cémentation atteignant la limite de   1.000 C   permet de réduire sensiblement la durée de la cémentation, grâce à l'accélération de la diffusion du carbone, et de rendre plus régulière la diminution de la teneur en carbone du bord à l'âme du métal,
On peut donc adopter, pour une profondeur donnée de carburation, un temps de cémentation égal au plus à la 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 moitié du temps de cémentation   classique.   



   Pour mieux faire ressortir le progrès technique obtenu par la susdite teneur en aluminium dissous dans la matrice (0,05 à   0,50     %),   on va confronter un acier   de , ci-   mentation à grain fin suivant l'invention avec un acier de   @@     citation   à grain fin élaboré selon les procédés habituels. 



  1) Acier de cémentation à grain fin, qualité ordinaire correspondant à la nuance française 16 MC 5, fabriqué selon les procédés habituels. 



   - Grosseur du grain selon Me Quaid-Ehn, à l'état de   départ:   6 à 8   -   Grosseur du grain de l'âme du métal trempé à la sortie d'une cémentation solide de 10 heures à   1o000 C:   4 ou 5 - Grosseur du grain de la couche cémentée du métal trempé dans les mêmes conditions: 3 à 5
Le métal ne peut être trempé directement à la sortie de la cémentation. 



  2) Acier de cémentation à grain fin, qualité EC 80 cor- respondant à la nuance française 16   MC   5, élaboré sui-   van t   le brevet principal précité,   -   Grosseur du grain selon Me Quaid-Ehn, à l'état de départ: 8 ou 9 - Grosseur du grain de l'âme du métal trempé à la ,sortie d'une cémentation solide de 10 heures à   1.000 C:   8 ou
9   -   Grosseur du grain de la couche cémentée du métal trempé dans les mêmes conditions: 7 à 9
Le métal peut être trempé directement à la sortie de la cémentation sans aucune perte de ténacité. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Les aciers de cémentation à l'aluminium, élaborés suivant le brevet principal et destinés à être trempés directement à la sortie de la cémentation, présentent non seulement l'avantage de posséder une grande finesse de grain, mais encore l'important progrès technique ci-après:
La dureté maxima de la couche cémentée et trempée de tous les aciers de cémentation est fonction de leur   te-   neur en austénite résiduelle après trempe. Cette teneur elle-même dépend de la teneur en carbone de la couche   ce    mentée et de la température de trempe. On est donc obligé de cémenter les aciers de cémentation classiques à la   tem-   pérature limite inférieure, c'est-à-dire à une température maxima d'environ 900 C, et de limiter à un maximum de 0,7 à 0,8% la teneur en carbone de la couche cémentée.

   Si cette teneur maxima est dépassée, les aciers cémentés, surtout ceux au chrome-manganèse, ont une teneur d'austénite résiduelle si élevée que la dureté de la couche cémentée descend au-dessous de 60 RC. 



   Les aciers de cémentation à l'aluminium élaborés suivant le brevet principal permettent, par contre, d'adopter une température de trempe supérieure et une teneur en   carbo-   ne sensiblement plus élevée dans la couche cémentée. 



   Les aciers de cémentation au chrome-manganèse et au chrome (16   MO   5 et 15 C   3),   qui sont particulièrement sensibles, peuvent être carburés jusqu'à une teneur de 1,0 à   1,2 %   de carbone dans la couche cémentée, sans que la dureté de cette couche descende au-dessous de 60 RC même si la trempe a été effectuée directement à la sortie de la cémentation à 1.000 C
Cet avantage joue un rôle capital pour l'utilisation de nouvelles méthodes de cémentation et plus particulièrement 
 EMI4.1 
 -J-r---5"- pour l'application de la cémentation gazeuse continue dans laquelle d'accidentels dépassements de la teneur en carbone 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 de la couche cémentée et de la température de cémentation sont presque inévitables. 



   L'effet de l'élément d'alliage aluminium contenu dans   l'acier   peut être expliqué comme suit:
Lors de la cristallisation et du refroidissement ultérieur de l'acier dans le domaine gamma, il se forme des germes composés (surtout nitrures d'aluminium) dont 1, forme de répartition et la grosseur des particules   dépen-   dent de la teneur en azote et de la teneur en aluminium. 



  Ces germes augmentent tellement la tendance à la   transfor   .nation de l'austénite fortement carburée de la couche cément tée   qui il   n'apparaît plus d'austénite résiduelle nuisible jusqu'aux surcaburations élevées. 



   On connait l'action des germes contenant de   l'alu'-   minium sur le domaine   perlitique.  Mais il se produit, dans tous les aciers élaborés selon le brevet principal, une   influence,   inconnue   jusqu'à   ce jour,sur la transformation dans le domaine   martensitique.   



   Conformément au brevet principal, non seulement les aciers de cémentation au chrome-manganèse et au chrome cités plus haut possèdent une insensibilité absolue à la surchauffe à 1.000 C et à la formation d'austénite résiduelle nuisible dans la couche cémentée, pour une surcaburation allant jusqu'- à   50   %, mais aussi tous les autres aciers de cémentation au carbone ou alliés, tels, par exemple, que les aciers au chrome molybdène.

Claims

RESUME, Procédé d'élaboration d'aciers au carbone ou alliés à faible teneur en inclusions d'oxydes non métalliques sui- vont le brevet principal, ces aciers étant remarquables en <Desc/Clms Page number 6> ce qui concerne les points suivants, pris isolément ou en combinaison: 1 - Les aciers de cémentation sont insensibles au grossissement du grain à 1.000 C (pour une cémentation de 20 heures).

2 - Les aciers de cémentation dont la couche cémentée peut renfermer jusque 1,2% de carbone peuvent être trempés directement à la sortie de la cémentation ou après un traitement thermique intermédiaire, sans qu'il se forme une austénite résiduelle nuisible.

3 - Ces aciers peuvent être cémentés avec des céments solides, liquides ou gazeux.