CA1254062A - Procede de fabrication de barres ou de fil machine en acier inoxydable martensitique et produits correspondants - Google Patents
Procede de fabrication de barres ou de fil machine en acier inoxydable martensitique et produits correspondantsInfo
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- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
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Abstract
Procédé de fabrication de barres ou fil machine en acier inoxydable martensitique et les produits obtenus par laminage à chaud. Dans le procédé, l'acier élaboré a comme composition (% en poids): C = 0,015 à 0,090 % et N = 0,015 à 0,080 % avec C + N = 0,050 à 0,120 % Cr = 9,0 à 14,0 %; Nb ? 0,1 %; V ? 0,1 %; S ? 0,35 %; Si ? 1,0 %; Mn ? 1,0 %; Ni ? 2,0 %; Mo ? 1,0 %; P ? 0,040 %; Cu ? 1,0 %; autres éléments et Fe : le solde. Le préchauffage ou la fin du dégrossissage à chaud précédant le laminage à chaud final porte le produit entre 1050.degree.C et 1160.degree.C, le laminage à chaud final produit une réduction de section "S/s" ? 3 et est suivi d'un refroidissement homogène à l'air ou avec un moyen utilisant de l'air. Les barres ou fils machine de l'invention sont utilises notamment pour la fabrication de pièces mécaniques résistant à la corrosion.
Description
~54(~62 Le procédé de la présente invention concer~e une méthode de fabrication de barres ou de fil machine en acier inoxydable.
ETAT DE LA TECHNIQUE CONNU
Les aciers inoxydables martensitiques usuels pre-sentant une bonne résistance mécanique correspondent aux appellations selon la norme NF A 35-575: "Z12C13" "Z20C13"
"Z30C13", avec globalement C 0,08 a 0,34 % et Cr 11,5 ~
14,0 %. Ce sont des aciers martensitiques, c'est-à-dire ayant une structure a predominance de martensite.
Apres laminage à chaud et refroidissçment, ils sont durs et fragiles, et pour leur conferer une bonne resistance mecanique, on leur applique un traitement de trempe, puis un revenu, tels que: ~
- chauffage a 950 a 1050C
- trempe a l'huile - revenu entre 550 et 650C
et on aboutit aux caracteristiques typiques suivantes:
R = 900 a 1100 MPa - E 0,2 = 650 a 850 MPa - A = 12 a 16 % et résilience KCU = 20 a 60 J/cm2.
Cette résilience qui rend en partie compte de la tenacite est médiocre, et on ne peut l'améliorer en restant dans le domaine des aciers inoxydables qu'en recourant ~ des aciers plus coûteux tels que "Z6CND 16-04" (norme NF A
~5 35-581) et "Z6CNU 17-04-01" (norme NF A 35-574¦, qui à
l'état trempe-revenu donnent des caracteristiques (R, E, A) du même niveau que les précedentes avec une résilience KCU
amelioree : 80 a 140 J/cm2.
.
_ -.
~ZS406~ :`
EXPOSE DU P~OBLEME
On a cherché à obtenir des barres à environ 13~ Cr ayant des caractéristiques mécaniques du même niveau que celles des aciers inoxydables plus coûteux "Z6CND
16-04" et "Z6CNU 17-04-01", en simplifiant ou en évitant le traitement thermique de trempe + revenu. On a ainsi cherché a obtenir des barres martensiques en acier inoxydable à environ 13 % Cr possédant tout à la fois une bonne résis-tance mécanique, une bonne ductilité, et de facon nouvelle une bonne résilience, avec des conditions de fabrication économiques.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention consiste en une sélection de composi-tion et en la fixation de conditions de laminage à chaud qui conduisent de fa~on surprenante aux niveaux de propriétés recherchées dans l'état brut de laminage à chaud.
Les conditions de composition et les conditions de laminage sont les unes et les autres nécessaires pour l'obtention de ces propriétés. Les examens métallurgiques effectués permettent de donner des indications qualitatives sur les effets de ces conditions, effets qui paraissent complexes, et d'indiquer des limites pratiques pour les conditions du procédé de l'invention et les caractéristigues des produits correspondants.
Selon la présente invention, il est prévu un procédé de fabrication de barres ou fil machine en acier inoxydable mar-tensique, caractérisé en ce qu'on élabore un acier de composition (% en poids) : C = 0,015 à 0,090 %
et N = 0,015 à 0,080 % avec C + N = 0,05 à 0,120 %; Cr 9,0 à 14,0 ~ ; Nb _ 0,1 ~; V < 0,1 %; S < 0,35 %; Si _ 1,0 %; Mn < 1,0 % ; Ni < 2,0 ~; Mo < 1,0~; P < 0,040~;
Cu < 1,0 %, autres éléments et Fe: le solde, et en ce i, ` ~ r ~Z~i~06;~:
- 2a -que le préchauffage ou la fin du dégrossisage à chaud précédant le laminage à chaud final por-te le produit à
une température comprise entre 1000C et 1160C, et en ce que le laminage à chaud final effectué 3 température inférieure ou égale à 1150C produit une réduction de section "S/s" au moins égale à 3 et est suivi d'un refroi-dissement homogène à l'air ou avec un brouillard.
De préférence, on élabore l'acier et on le coule sous forme de produits, puis on tran~sforme les pro-duits coulés par corroyage à chaud comprenant un dégrossisageà chaud, un préchauffage et un laminage à chaud final.
Les aciers inoxydables et semi-inoxydables de l'invention ont, tel qu'indiqué plus haut, les compositions suivantes (% en poids), les intervalles préférentiels 15 indiqués pouvant être pris séparement ou en combinaison quelconque:
- C = 0,015 à 0,090 % et de préférence 0,030 à 0,060 %
- N = 0,015 à 0,080 % e-t de préférence 0,020 à 0,050 ~
avec C + N = O, 05 à 0,120 % et de préférence C + N = O, 050 à 0,100 %
- Cr = 9,0 à 14,0 % et de préférence 11,0 à
14,0 ~ et de préférence encore 11,5 à 13,5%
- Nb < 0,1 - V < O, 1 %
- S < 0,35 % avec 3 intervalles préférentiels S < 0,03 % caractérist /
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,1 lZ5406Z
S = 0,03 ~ 0,08 ~ caractéristiques mécaniques peu modifiees, usinabilite améliorée 0,08 < S < 0,35 %, resilience moins bonne, usina-bilité renforcee - Si < 1,0 % - Mn < 1,0 % - Ni < 2,0 % et de preférence < 1,0 % - Mo c 1,0 %
_ p ~ 0,040 ~
- Cu < 1,0 %
- autres éléments et Fe : le solde.
Les " autres éléments" sont dans les teneurs habituelles ~ une élaboration en aciérie électrique à partir de ferrailles, leur total est habituellement inférieur à 0,5 %.
En particulier, la teneur en Al résiduel est inférieure à 0,1 %.
L'ajustement de la teneur totale "C + N" est un point essentiel de l'invention: elle permet d'élever la ré-sistance mécanique (R, E 0,2) du produit obtenu et de conser-ver une bonne résillence (KCU). Un exemple montrera l'influ-ence néfaste sur la resilience d'un "C + N" trop eleve.
Lorsque l'acier est chargé en S, et spécialement lorsque sa teneur en S est comprise entre 0,08 et 0,30 %, le procédé de l'invention permet d'obtenir des barres brutes de laminage à chaud ou du fil machine qui-ont encore des carac-téristiques mécaniques très intéressantes. Avec une usinabi-lité ameliorée, ces produits ont en effet des propriétés mé-caniques (R, E) d'un tres bon niveau avec une resilience d'autant plus faible que la teneur en S est élevée, mais globalement superieure à 40 J/cm2.
Des additions eventuelles Nb < 0,1 % et V <-0,1 %
ont un effet durcisseur se traduisant essentiellement par une amelioration de la charge de rupture "R" et surtout de la limite élastique a 0,2 % "E 0,2" .
Une addition de nickel peut etre faite si le coût n'en est pas juge excessif, principalement pour ameliorer la resilience. Une telle addition tend à diminuer la proportion ~ZS40g;2 .
de ferrite dans la structure martensite/ferrite.
Les conditions de laminage nécessaires pour obtenir les caracteristiques mecaniques des barres ou fils machine selon l'invention sont les suivantes: après 12 degrossisage a chaud eventuel du produit, suivi ou non d'un refroidisse-ment, le produit doit être porté a temperature comprise entre 1050C et 1160C avant de subir le laminage à chaud final, cette mise préalable à temperature etant obtenue soit par un prechauffage ou rechauffage, soit par des conditions de de-grossissage entraînant cette température lors de l'arriveedu produit au laminage final. Le laminage à chaud final du produit ainsi porte entre 1050 et 1160C est alors effectue en pratique à température inferieure ou egale à 1150C (le produit se refroidit de 10C ou plus lors de l'engagement de ce laminage), et il doit produire une reduction de section "S/s", où "S" est la section droite du produit à l'engage-ment de ce laminage à chaud final et "s" la section droite obtenue a la fin dudit laminage à chaud final, au moins egale à 3. Les essais ont montre que le laminage à chaud final devait être termine de préférence entre 1050 et 950C, tem-pératures du produit. Enfin, le laminage à chaud final doit être suivi d'un refroidissement homogène à l'air. Des moyens de refroidissement accéléré tel que de l'air soufflé ou des brouillards (eau + air) peuvent être utilisés, pourvu que le refroidissement reste homogène, c'est-à-dire que les vitesses de refroidissement doivent peu différer d'une section droite à une autre du produit. Le préchauffage avant le laminage à
chaud final peut également être effectué en-dessous de 1050C, par exemple entre 1000C et 1050C, mais le procédé tout en restant applicable devient plus difficile à mettre en oeuvre.
Comme on le verra a propos des essais, l'ajustement de la température de laminage est important en même temps que l'ajuste~ent de la composition pour les réglages de la teneur en ferrite, de la teneur en (C + N) dissous et de la taille 125~i2 de grain sur produit, facteurs tous particulièremen-t importants pour l'obtention directe du compromis très surprenant de caractéristiques mécaniques des barres ou fil machine bruts de laminage à chaud selon l'invention:
. si S < 0,08% - R = 900 à 1100 MPa - E 0,2 = 650 à 850 MPa - A = 12 à 16% - résilience KCU = 80 à 140 J/cm . si S est supérieur à 0,08~ et inférieur ou égal à 0,35%
- R = 900 à llOOMPa - E 0,2 = 650 à 850 MPa - A > 10 % -résilience KCU > 40 J/cm2.
Selon la présente invention, il est également prévu une barre ou fil machine en acier inoxydable martensi-tique, caractérisé en ce qu'elle ou il a comme composition (% en poids):
C = 0,015 à 0,090% et N = 0,015 à 0,080 % avec C ~ N =
0,05 à 0,120 % - Cr = 9,0 à 14,0 %; Nb < 0,1 %; V < 0,1%;
S < 0,35 %; Si < 1,0 %; Mn < 1,0 %; Ni < 2,0 %; Mo ~ 1,0 ~;
P < 0,040 %; Cu < 1,0%: autres éléments et Fe: le solde, et en ce qu'elle ou il a comme caractéristiques mécaniques:
R = 900 à 1100 MPa; E 0,2 = 650 à 850 MPa; A > 10 %;
résilience KCU ~ 40 J/cm .
Les barres ou fil machine selon l'invention sont reconnaissables par l'ensemble de leurs caractéristiques mécaniques et de leur analyse, ces caractéristiques mécaniques étant singulières pour une telle analyse. Ils sont aussi caractérisés en complément par une proportion de ferrite dans la martensite inférieure à 30% et typiquement comprise entre 15 et 25%, ainsi que par un diamètre moyen de grain ou de phase (martensite et ferrite) équivalent à 5 à 10 ASTM (spécification ASTM E 112), soit 65 ~m à 11 um.
Ces caractéristiques structurales sont en bonne partie responsables des caractéristiques mécaniques.
Les barres selon l'invention se présentent sous la forme de barres brutes de laminage à chaud, ou laminées à chaud puis dressées avec éventuellement une finition de surface, de diamètre ou épaisseur compris ~, ~2S4tO~;~
- 5a -entre 15 e-t 250 mm et de préférence entre 15 et 120 mm.
Le fil machine de diamètre compris entre 5 et 35 mm selon l'invention se présente habituellement en couronne ou en barres ~ressées. A la sortie du laminage à chaud final, le refroisiddement est surtout fait en couronnes ou en spires décalées.
ESSAIS ET EXAMENS
Les résultats de quatre séries d'essais et des examens complémentaires permettront de mieux comprendre l'invention et ses divers aspects.
~,25~062 .
Cr = 12 36 - V = 0 032 - S = 0 016 - Si = 0,27 - Mn = 0,42 Ni = 0,28 - Mo = 0,07 - P = 0,019 - Cu = 0,11 impuretés inévitables et Fe : le solde.
Le dégrossissage à chaud a éte effectué au blooming comme d'habitude à 1200-1250C environ, transformant les carrés de 250 mm en carrés de 148 mm.
Les carrés de 148 mm refroidis ont ensuite été préchauffés dans un four à diverses températures comme indiqué dans le tableau puis laminés à chaud en final par passes succes-sives jusqu'aux diamètres portés dans le tableau et re-froidies à l'air. D'après les mesures effectuées au pyro-mètre optique, on a estimé que la température des barres en fin de laminage était dans tous les cas comprise entre 950 et 1000C.
12~;4~62 - 6a -_ . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ a) _ O ~D
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Ces r~sultats montrent l'excellent niveau des carac-teristiques mecaniques obtenues pour les barres Al a A5 pre-chauffees selon les cas entre 1080 et 1160C et laminees se-lon les cas entre 1150C et 950C (temperature des barres), avec une reduction de section S/s minimale dans le cas des barres "A5" et égale alors à :
ETAT DE LA TECHNIQUE CONNU
Les aciers inoxydables martensitiques usuels pre-sentant une bonne résistance mécanique correspondent aux appellations selon la norme NF A 35-575: "Z12C13" "Z20C13"
"Z30C13", avec globalement C 0,08 a 0,34 % et Cr 11,5 ~
14,0 %. Ce sont des aciers martensitiques, c'est-à-dire ayant une structure a predominance de martensite.
Apres laminage à chaud et refroidissçment, ils sont durs et fragiles, et pour leur conferer une bonne resistance mecanique, on leur applique un traitement de trempe, puis un revenu, tels que: ~
- chauffage a 950 a 1050C
- trempe a l'huile - revenu entre 550 et 650C
et on aboutit aux caracteristiques typiques suivantes:
R = 900 a 1100 MPa - E 0,2 = 650 a 850 MPa - A = 12 a 16 % et résilience KCU = 20 a 60 J/cm2.
Cette résilience qui rend en partie compte de la tenacite est médiocre, et on ne peut l'améliorer en restant dans le domaine des aciers inoxydables qu'en recourant ~ des aciers plus coûteux tels que "Z6CND 16-04" (norme NF A
~5 35-581) et "Z6CNU 17-04-01" (norme NF A 35-574¦, qui à
l'état trempe-revenu donnent des caracteristiques (R, E, A) du même niveau que les précedentes avec une résilience KCU
amelioree : 80 a 140 J/cm2.
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EXPOSE DU P~OBLEME
On a cherché à obtenir des barres à environ 13~ Cr ayant des caractéristiques mécaniques du même niveau que celles des aciers inoxydables plus coûteux "Z6CND
16-04" et "Z6CNU 17-04-01", en simplifiant ou en évitant le traitement thermique de trempe + revenu. On a ainsi cherché a obtenir des barres martensiques en acier inoxydable à environ 13 % Cr possédant tout à la fois une bonne résis-tance mécanique, une bonne ductilité, et de facon nouvelle une bonne résilience, avec des conditions de fabrication économiques.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention consiste en une sélection de composi-tion et en la fixation de conditions de laminage à chaud qui conduisent de fa~on surprenante aux niveaux de propriétés recherchées dans l'état brut de laminage à chaud.
Les conditions de composition et les conditions de laminage sont les unes et les autres nécessaires pour l'obtention de ces propriétés. Les examens métallurgiques effectués permettent de donner des indications qualitatives sur les effets de ces conditions, effets qui paraissent complexes, et d'indiquer des limites pratiques pour les conditions du procédé de l'invention et les caractéristigues des produits correspondants.
Selon la présente invention, il est prévu un procédé de fabrication de barres ou fil machine en acier inoxydable mar-tensique, caractérisé en ce qu'on élabore un acier de composition (% en poids) : C = 0,015 à 0,090 %
et N = 0,015 à 0,080 % avec C + N = 0,05 à 0,120 %; Cr 9,0 à 14,0 ~ ; Nb _ 0,1 ~; V < 0,1 %; S < 0,35 %; Si _ 1,0 %; Mn < 1,0 % ; Ni < 2,0 ~; Mo < 1,0~; P < 0,040~;
Cu < 1,0 %, autres éléments et Fe: le solde, et en ce i, ` ~ r ~Z~i~06;~:
- 2a -que le préchauffage ou la fin du dégrossisage à chaud précédant le laminage à chaud final por-te le produit à
une température comprise entre 1000C et 1160C, et en ce que le laminage à chaud final effectué 3 température inférieure ou égale à 1150C produit une réduction de section "S/s" au moins égale à 3 et est suivi d'un refroi-dissement homogène à l'air ou avec un brouillard.
De préférence, on élabore l'acier et on le coule sous forme de produits, puis on tran~sforme les pro-duits coulés par corroyage à chaud comprenant un dégrossisageà chaud, un préchauffage et un laminage à chaud final.
Les aciers inoxydables et semi-inoxydables de l'invention ont, tel qu'indiqué plus haut, les compositions suivantes (% en poids), les intervalles préférentiels 15 indiqués pouvant être pris séparement ou en combinaison quelconque:
- C = 0,015 à 0,090 % et de préférence 0,030 à 0,060 %
- N = 0,015 à 0,080 % e-t de préférence 0,020 à 0,050 ~
avec C + N = O, 05 à 0,120 % et de préférence C + N = O, 050 à 0,100 %
- Cr = 9,0 à 14,0 % et de préférence 11,0 à
14,0 ~ et de préférence encore 11,5 à 13,5%
- Nb < 0,1 - V < O, 1 %
- S < 0,35 % avec 3 intervalles préférentiels S < 0,03 % caractérist /
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.. __ . . ..
,1 lZ5406Z
S = 0,03 ~ 0,08 ~ caractéristiques mécaniques peu modifiees, usinabilite améliorée 0,08 < S < 0,35 %, resilience moins bonne, usina-bilité renforcee - Si < 1,0 % - Mn < 1,0 % - Ni < 2,0 % et de preférence < 1,0 % - Mo c 1,0 %
_ p ~ 0,040 ~
- Cu < 1,0 %
- autres éléments et Fe : le solde.
Les " autres éléments" sont dans les teneurs habituelles ~ une élaboration en aciérie électrique à partir de ferrailles, leur total est habituellement inférieur à 0,5 %.
En particulier, la teneur en Al résiduel est inférieure à 0,1 %.
L'ajustement de la teneur totale "C + N" est un point essentiel de l'invention: elle permet d'élever la ré-sistance mécanique (R, E 0,2) du produit obtenu et de conser-ver une bonne résillence (KCU). Un exemple montrera l'influ-ence néfaste sur la resilience d'un "C + N" trop eleve.
Lorsque l'acier est chargé en S, et spécialement lorsque sa teneur en S est comprise entre 0,08 et 0,30 %, le procédé de l'invention permet d'obtenir des barres brutes de laminage à chaud ou du fil machine qui-ont encore des carac-téristiques mécaniques très intéressantes. Avec une usinabi-lité ameliorée, ces produits ont en effet des propriétés mé-caniques (R, E) d'un tres bon niveau avec une resilience d'autant plus faible que la teneur en S est élevée, mais globalement superieure à 40 J/cm2.
Des additions eventuelles Nb < 0,1 % et V <-0,1 %
ont un effet durcisseur se traduisant essentiellement par une amelioration de la charge de rupture "R" et surtout de la limite élastique a 0,2 % "E 0,2" .
Une addition de nickel peut etre faite si le coût n'en est pas juge excessif, principalement pour ameliorer la resilience. Une telle addition tend à diminuer la proportion ~ZS40g;2 .
de ferrite dans la structure martensite/ferrite.
Les conditions de laminage nécessaires pour obtenir les caracteristiques mecaniques des barres ou fils machine selon l'invention sont les suivantes: après 12 degrossisage a chaud eventuel du produit, suivi ou non d'un refroidisse-ment, le produit doit être porté a temperature comprise entre 1050C et 1160C avant de subir le laminage à chaud final, cette mise préalable à temperature etant obtenue soit par un prechauffage ou rechauffage, soit par des conditions de de-grossissage entraînant cette température lors de l'arriveedu produit au laminage final. Le laminage à chaud final du produit ainsi porte entre 1050 et 1160C est alors effectue en pratique à température inferieure ou egale à 1150C (le produit se refroidit de 10C ou plus lors de l'engagement de ce laminage), et il doit produire une reduction de section "S/s", où "S" est la section droite du produit à l'engage-ment de ce laminage à chaud final et "s" la section droite obtenue a la fin dudit laminage à chaud final, au moins egale à 3. Les essais ont montre que le laminage à chaud final devait être termine de préférence entre 1050 et 950C, tem-pératures du produit. Enfin, le laminage à chaud final doit être suivi d'un refroidissement homogène à l'air. Des moyens de refroidissement accéléré tel que de l'air soufflé ou des brouillards (eau + air) peuvent être utilisés, pourvu que le refroidissement reste homogène, c'est-à-dire que les vitesses de refroidissement doivent peu différer d'une section droite à une autre du produit. Le préchauffage avant le laminage à
chaud final peut également être effectué en-dessous de 1050C, par exemple entre 1000C et 1050C, mais le procédé tout en restant applicable devient plus difficile à mettre en oeuvre.
Comme on le verra a propos des essais, l'ajustement de la température de laminage est important en même temps que l'ajuste~ent de la composition pour les réglages de la teneur en ferrite, de la teneur en (C + N) dissous et de la taille 125~i2 de grain sur produit, facteurs tous particulièremen-t importants pour l'obtention directe du compromis très surprenant de caractéristiques mécaniques des barres ou fil machine bruts de laminage à chaud selon l'invention:
. si S < 0,08% - R = 900 à 1100 MPa - E 0,2 = 650 à 850 MPa - A = 12 à 16% - résilience KCU = 80 à 140 J/cm . si S est supérieur à 0,08~ et inférieur ou égal à 0,35%
- R = 900 à llOOMPa - E 0,2 = 650 à 850 MPa - A > 10 % -résilience KCU > 40 J/cm2.
Selon la présente invention, il est également prévu une barre ou fil machine en acier inoxydable martensi-tique, caractérisé en ce qu'elle ou il a comme composition (% en poids):
C = 0,015 à 0,090% et N = 0,015 à 0,080 % avec C ~ N =
0,05 à 0,120 % - Cr = 9,0 à 14,0 %; Nb < 0,1 %; V < 0,1%;
S < 0,35 %; Si < 1,0 %; Mn < 1,0 %; Ni < 2,0 %; Mo ~ 1,0 ~;
P < 0,040 %; Cu < 1,0%: autres éléments et Fe: le solde, et en ce qu'elle ou il a comme caractéristiques mécaniques:
R = 900 à 1100 MPa; E 0,2 = 650 à 850 MPa; A > 10 %;
résilience KCU ~ 40 J/cm .
Les barres ou fil machine selon l'invention sont reconnaissables par l'ensemble de leurs caractéristiques mécaniques et de leur analyse, ces caractéristiques mécaniques étant singulières pour une telle analyse. Ils sont aussi caractérisés en complément par une proportion de ferrite dans la martensite inférieure à 30% et typiquement comprise entre 15 et 25%, ainsi que par un diamètre moyen de grain ou de phase (martensite et ferrite) équivalent à 5 à 10 ASTM (spécification ASTM E 112), soit 65 ~m à 11 um.
Ces caractéristiques structurales sont en bonne partie responsables des caractéristiques mécaniques.
Les barres selon l'invention se présentent sous la forme de barres brutes de laminage à chaud, ou laminées à chaud puis dressées avec éventuellement une finition de surface, de diamètre ou épaisseur compris ~, ~2S4tO~;~
- 5a -entre 15 e-t 250 mm et de préférence entre 15 et 120 mm.
Le fil machine de diamètre compris entre 5 et 35 mm selon l'invention se présente habituellement en couronne ou en barres ~ressées. A la sortie du laminage à chaud final, le refroisiddement est surtout fait en couronnes ou en spires décalées.
ESSAIS ET EXAMENS
Les résultats de quatre séries d'essais et des examens complémentaires permettront de mieux comprendre l'invention et ses divers aspects.
~,25~062 .
Cr = 12 36 - V = 0 032 - S = 0 016 - Si = 0,27 - Mn = 0,42 Ni = 0,28 - Mo = 0,07 - P = 0,019 - Cu = 0,11 impuretés inévitables et Fe : le solde.
Le dégrossissage à chaud a éte effectué au blooming comme d'habitude à 1200-1250C environ, transformant les carrés de 250 mm en carrés de 148 mm.
Les carrés de 148 mm refroidis ont ensuite été préchauffés dans un four à diverses températures comme indiqué dans le tableau puis laminés à chaud en final par passes succes-sives jusqu'aux diamètres portés dans le tableau et re-froidies à l'air. D'après les mesures effectuées au pyro-mètre optique, on a estimé que la température des barres en fin de laminage était dans tous les cas comprise entre 950 et 1000C.
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Ces r~sultats montrent l'excellent niveau des carac-teristiques mecaniques obtenues pour les barres Al a A5 pre-chauffees selon les cas entre 1080 et 1160C et laminees se-lon les cas entre 1150C et 950C (temperature des barres), avec une reduction de section S/s minimale dans le cas des barres "A5" et égale alors à :
2 ~ 2 (148) /~ X (80) = 4,3 La reduction de section maximale est celle des barres Al ~ 20 mm avec S/s = 69.
Le cas des barres "A6" préchauffées à 1240C et donc laminées à chaud à partir de 1220-1230C montre bien l'effet nefaste sur la ductilité (A ~, Z %) et sur la resilience KCU de cette surchauffe relative. Ce sont surtour les grains beaucoup plus grossiers à mi-rayon et à coeur que dans les barres prechauffees et laminées dans les conditions de l'in-vention qui expliquent ces mauvais résultat,s. Par comparai-son avec les barres "A5", on voit que la limite élastique obtenue avec ces conditions de préchauffage et de laminage à
chaud est également diminué et que la charge de rupture sem-ble aussi légèrement affectée.
. Deuxième série d'essais Une grosse barre de la coulée A a eté transformée par laminage et par forgeage en plats d'epaisseur 20 mm, dont des prélèvements ont été portés 30 mm à diverses temperatures de réchauffage allant de 850 à 1300C puis refroidies rapi-dement par trempe à l'eau. Sur chaque prélèvement, on a déterminé sur coupe micrographique la proportion de ferrite " ~ %" dans de la martensite. Les résultats sont portes sur la figure 1. La courbe (f) qui relie les points figuratifs appelle les commentaires suivants: pour cette coulée A et pour des prelèvements ainsi réchauffés et trempés, ~ % passe par un minimum (2 %) pour la température de réchauffage de ~Z54062 1050C. Les teneurs en ferrite ~ % < 10 sont obtenues pour des températures de préchauffage comprises entre 950 et 1150C.
On a ainsi une indication qualitative : l'ajustement de la température de préchauffage et de laminage est certainement important pour le réglage de la teneur en ~errite. Il faut minimiser la teneur en ferrite pour obtenir une bonne résili-ence et une bonne résistance mécanique, donc préchauffer et laminer dans un intervale de température restreint dépendant à la fois de ce.t effet dans les conditions dynamiques réelles et d'autres facteurs très importants: mise en solution et maintien en solution de C et de N pour durcir la matrice, obtention d'une structure a grain fin (préchauffage et recristallisation au cours du laminage).
. Troisième série d'essais On a élaboré une coulée ~B) d'analyse (% en poids):
C = 0,050 - N = 0,038 donc C + N = 0,088 - Cr = 12,55-S = 0,06 - Si = 0,34 - Mn = 0,45 - Ni = 0,19 - Mo = 0,05 -P = 0,019 Cu = 0,11 - impuretés inévitables et Fe : le solde.
Les carrés coulés de 250 x 250 mm ont été transfor-més a chaud comme préalablement et on a effectué des essais semblables en partant de carrés de 148 mm, avec refroidisse-ment à l'air des barres obtenue. La température des barres en fin de laminage était comprise entre 950 et 1000C. Les températures de préchauffage et les caractéristiques mécani-ques obtenues sur les barres sont rassemblées dans le Tableau ci-dessous:
1354~6Z
g ~ barres Temp. CARACTERISTIQUES SUR BARRES LAMINEE~
Rep. laminees préch. _ 2 I
(mm) (oC) R ' E O,2 Strict. xCu (J/cm ) ~MPa) I (MPa) A % Z~
Bl 20 1100 1080 ¦ 770 16 63 134 B3 33 1100 ~ 1020 685 17 63 125 _ l Ces essais correspondant à une teneur (C + N~ plus élevée que dans les premiers essais en sont une confirmation.
La temperature de prechauffage de 1180C pour "B4" affecte fortement la resilience KCU et plus faiblement mais de façon nette: d'abord la ductilite (A % et Z ~), et ensuite surtout E 0,2. Le xapprochement des résultats de "B4" et "A6" mon-tre bien l'effet progressif de la " surchauffe" par rapport a la température de préchauffage limite de 1160C (barres "A3 ") selon l'invention.
Examens complémentaires On a porté les limites élastiques des barres des deux coulées (A) et (B) (premiare et troisième séries d'es-sais) sur le graphique de la figure 2.
Ce graphique montre que dans l'intervalle de teneur en ferrite ~ % de 18 a 35 %, une réduction de ~ % de 10 %
correspond en moyenne a une augmentation de E 0,2 de environ 100 MPa.
. Quatrieme série d'essais On a testé un acier (D) a teneur en (C + N) plus élevée que celles de l'invention, d'analyse:
C = 0,105 - N = 0,039 donc C + N = 0,144 - Cr = 12,19 - Nb =
0,073 - V = 0,073 - S = 0,015 - Si = 0,41 - Mn = 0,92 - Ni =
0,18 - Mo = 0,46 - P = 0,021 - Al- 0,02 - impuretes et Fe :
le solde.
~254062:
Cet acier a été laminé en barres ~ 80 mm ~ 1100C
avec un rapport "S/s~' de 4. Les caractéristiques mecaniques obtenues sur ces barres sont:
R = 1210 MPa - E 0,2 = 1060 MPa - A = 15%
striction Z % = 60 - KCU 5-10 M/cm .
On obtient donc avec (C + N) aussi élevé une rési-lience tres faible, et lorsque (C + N), et encore plus a la fois (C + N) et S, augmentent il s'ajoute a cette résilience tres faible un risque de tapure pour les barres.
Commentaires : effet de (C + N) La figure 3 situe d'une part les points figuratifs (C %, N %) des coulées (A) - (B) et (D), d'autre part le domaine (E) de teneurs (C %, N %) selon l'invention ainsi que le domaine préférentiel (F) le plus étroit.
Le durcissement des barres, traduit par l'augmenta-tion de R et de E 0,2, dépend de fa~on importante de la te-neur en (C + N) dissous. De petites additions de Nb < 0,1%
et/ou de V ~ 0,1 % jouent également un rôle durcisseur. Dans le cas des barres (D), les bonnes caractéristiques R et E 0,2 sont liees à la teneur en (C + N) elevee et aux petites addi-tions de Nb et de V, mais les teneurs en (C, N) sont en dehors du domaine de l'invention et la résilience est tres faible.
On a vu par ailleurs dans les première et troisieme séries d'essais l'influence de la température de préchauffage et de laminage à chaud final lorsqu'on est dans le domaine de compositions de l'invention. Par comparaison avec le traite-ment de trempe classique, qui comporte typiquement un chauf-fage de mise en solution entre 950 et 1050C, l'effet de ce préchauffage et de ce laminage a chaud selon l'invention est de dissoudre au mieux (C et N) et de les maintenir au mieux en solution. Tandis que l'accroissement de C augmente en outre légerement la trempabilité, l'accroissement de N peut contribuer a la finesse du grain de recristallisation au cours du laminage grâce a la précipitation de petits nitrures.
~2~;4(:~2 Les effets métallurgiques de C, N, C + N et des températures de préchauffage et de laminage paraissent ainsi complexes et "enchevêtrés", car ils influencent à des degrés divers:
- la taille de grain, - la proportion de ferrite dans la martensite, - la dureté de la matrice, dont le rôle paraît important pour comprendre qualitativement les résultats surprenants de l'invention. L'ajustement de (C + N) est un facteur particulièrement important.
Le procédé est particulièrement adapté à la produc-tion de barres ou fil machine avec des moyens de laminage a chaud en continu.
Les barres ou fils machine de l'invention sont uti-lisés notamment pour la fabrication de pièces mécaniques ré-sistant a la corrosion, travaillant au contact de l'eau, de la vapeur d'eau, de vin ou de biere : telles que des arbres, pistons, chemises, vannes ou pieces de boulonnerie.
Le cas des barres "A6" préchauffées à 1240C et donc laminées à chaud à partir de 1220-1230C montre bien l'effet nefaste sur la ductilité (A ~, Z %) et sur la resilience KCU de cette surchauffe relative. Ce sont surtour les grains beaucoup plus grossiers à mi-rayon et à coeur que dans les barres prechauffees et laminées dans les conditions de l'in-vention qui expliquent ces mauvais résultat,s. Par comparai-son avec les barres "A5", on voit que la limite élastique obtenue avec ces conditions de préchauffage et de laminage à
chaud est également diminué et que la charge de rupture sem-ble aussi légèrement affectée.
. Deuxième série d'essais Une grosse barre de la coulée A a eté transformée par laminage et par forgeage en plats d'epaisseur 20 mm, dont des prélèvements ont été portés 30 mm à diverses temperatures de réchauffage allant de 850 à 1300C puis refroidies rapi-dement par trempe à l'eau. Sur chaque prélèvement, on a déterminé sur coupe micrographique la proportion de ferrite " ~ %" dans de la martensite. Les résultats sont portes sur la figure 1. La courbe (f) qui relie les points figuratifs appelle les commentaires suivants: pour cette coulée A et pour des prelèvements ainsi réchauffés et trempés, ~ % passe par un minimum (2 %) pour la température de réchauffage de ~Z54062 1050C. Les teneurs en ferrite ~ % < 10 sont obtenues pour des températures de préchauffage comprises entre 950 et 1150C.
On a ainsi une indication qualitative : l'ajustement de la température de préchauffage et de laminage est certainement important pour le réglage de la teneur en ~errite. Il faut minimiser la teneur en ferrite pour obtenir une bonne résili-ence et une bonne résistance mécanique, donc préchauffer et laminer dans un intervale de température restreint dépendant à la fois de ce.t effet dans les conditions dynamiques réelles et d'autres facteurs très importants: mise en solution et maintien en solution de C et de N pour durcir la matrice, obtention d'une structure a grain fin (préchauffage et recristallisation au cours du laminage).
. Troisième série d'essais On a élaboré une coulée ~B) d'analyse (% en poids):
C = 0,050 - N = 0,038 donc C + N = 0,088 - Cr = 12,55-S = 0,06 - Si = 0,34 - Mn = 0,45 - Ni = 0,19 - Mo = 0,05 -P = 0,019 Cu = 0,11 - impuretés inévitables et Fe : le solde.
Les carrés coulés de 250 x 250 mm ont été transfor-més a chaud comme préalablement et on a effectué des essais semblables en partant de carrés de 148 mm, avec refroidisse-ment à l'air des barres obtenue. La température des barres en fin de laminage était comprise entre 950 et 1000C. Les températures de préchauffage et les caractéristiques mécani-ques obtenues sur les barres sont rassemblées dans le Tableau ci-dessous:
1354~6Z
g ~ barres Temp. CARACTERISTIQUES SUR BARRES LAMINEE~
Rep. laminees préch. _ 2 I
(mm) (oC) R ' E O,2 Strict. xCu (J/cm ) ~MPa) I (MPa) A % Z~
Bl 20 1100 1080 ¦ 770 16 63 134 B3 33 1100 ~ 1020 685 17 63 125 _ l Ces essais correspondant à une teneur (C + N~ plus élevée que dans les premiers essais en sont une confirmation.
La temperature de prechauffage de 1180C pour "B4" affecte fortement la resilience KCU et plus faiblement mais de façon nette: d'abord la ductilite (A % et Z ~), et ensuite surtout E 0,2. Le xapprochement des résultats de "B4" et "A6" mon-tre bien l'effet progressif de la " surchauffe" par rapport a la température de préchauffage limite de 1160C (barres "A3 ") selon l'invention.
Examens complémentaires On a porté les limites élastiques des barres des deux coulées (A) et (B) (premiare et troisième séries d'es-sais) sur le graphique de la figure 2.
Ce graphique montre que dans l'intervalle de teneur en ferrite ~ % de 18 a 35 %, une réduction de ~ % de 10 %
correspond en moyenne a une augmentation de E 0,2 de environ 100 MPa.
. Quatrieme série d'essais On a testé un acier (D) a teneur en (C + N) plus élevée que celles de l'invention, d'analyse:
C = 0,105 - N = 0,039 donc C + N = 0,144 - Cr = 12,19 - Nb =
0,073 - V = 0,073 - S = 0,015 - Si = 0,41 - Mn = 0,92 - Ni =
0,18 - Mo = 0,46 - P = 0,021 - Al- 0,02 - impuretes et Fe :
le solde.
~254062:
Cet acier a été laminé en barres ~ 80 mm ~ 1100C
avec un rapport "S/s~' de 4. Les caractéristiques mecaniques obtenues sur ces barres sont:
R = 1210 MPa - E 0,2 = 1060 MPa - A = 15%
striction Z % = 60 - KCU 5-10 M/cm .
On obtient donc avec (C + N) aussi élevé une rési-lience tres faible, et lorsque (C + N), et encore plus a la fois (C + N) et S, augmentent il s'ajoute a cette résilience tres faible un risque de tapure pour les barres.
Commentaires : effet de (C + N) La figure 3 situe d'une part les points figuratifs (C %, N %) des coulées (A) - (B) et (D), d'autre part le domaine (E) de teneurs (C %, N %) selon l'invention ainsi que le domaine préférentiel (F) le plus étroit.
Le durcissement des barres, traduit par l'augmenta-tion de R et de E 0,2, dépend de fa~on importante de la te-neur en (C + N) dissous. De petites additions de Nb < 0,1%
et/ou de V ~ 0,1 % jouent également un rôle durcisseur. Dans le cas des barres (D), les bonnes caractéristiques R et E 0,2 sont liees à la teneur en (C + N) elevee et aux petites addi-tions de Nb et de V, mais les teneurs en (C, N) sont en dehors du domaine de l'invention et la résilience est tres faible.
On a vu par ailleurs dans les première et troisieme séries d'essais l'influence de la température de préchauffage et de laminage à chaud final lorsqu'on est dans le domaine de compositions de l'invention. Par comparaison avec le traite-ment de trempe classique, qui comporte typiquement un chauf-fage de mise en solution entre 950 et 1050C, l'effet de ce préchauffage et de ce laminage a chaud selon l'invention est de dissoudre au mieux (C et N) et de les maintenir au mieux en solution. Tandis que l'accroissement de C augmente en outre légerement la trempabilité, l'accroissement de N peut contribuer a la finesse du grain de recristallisation au cours du laminage grâce a la précipitation de petits nitrures.
~2~;4(:~2 Les effets métallurgiques de C, N, C + N et des températures de préchauffage et de laminage paraissent ainsi complexes et "enchevêtrés", car ils influencent à des degrés divers:
- la taille de grain, - la proportion de ferrite dans la martensite, - la dureté de la matrice, dont le rôle paraît important pour comprendre qualitativement les résultats surprenants de l'invention. L'ajustement de (C + N) est un facteur particulièrement important.
Le procédé est particulièrement adapté à la produc-tion de barres ou fil machine avec des moyens de laminage a chaud en continu.
Les barres ou fils machine de l'invention sont uti-lisés notamment pour la fabrication de pièces mécaniques ré-sistant a la corrosion, travaillant au contact de l'eau, de la vapeur d'eau, de vin ou de biere : telles que des arbres, pistons, chemises, vannes ou pieces de boulonnerie.
Claims (18)
1. Procédé de fabrication de barres ou fil machine en acier inoxydable martensitique, caractérisé en ce qu'on élabore un acier de composition (% en poids) : C = 0,015 à
0,090 % et N = 0,015 à 0,080 % avec C + N = 0,05 à 0,120 %;
Cr 9,0 à 14,0 %; Nb ? 0,1 %; V ? 0,1 %, S ? 0,35 %, Si ?
1,0 %; Mn ? 1,0%; Ni ? 2,0%; Mo ? 1,0%; P ? 0,040%; Cu ? 1,0%;
autres éléments et Fe : le solde, et en ce que le préchauf-fage ou la fin du dégrossisage à chaud précédant le laminage à chaud final porte le produit à une température comprise en-tre 1000°C et 1160°C, et en ce que le laminage à chaud final effectué à température inférieure ou égale à 1150°C produit une réduction de section "S/s" au moins égale à 3 et est suivi d'un refroidissement homogène à l'air ou avec un brouil-lard.
0,090 % et N = 0,015 à 0,080 % avec C + N = 0,05 à 0,120 %;
Cr 9,0 à 14,0 %; Nb ? 0,1 %; V ? 0,1 %, S ? 0,35 %, Si ?
1,0 %; Mn ? 1,0%; Ni ? 2,0%; Mo ? 1,0%; P ? 0,040%; Cu ? 1,0%;
autres éléments et Fe : le solde, et en ce que le préchauf-fage ou la fin du dégrossisage à chaud précédant le laminage à chaud final porte le produit à une température comprise en-tre 1000°C et 1160°C, et en ce que le laminage à chaud final effectué à température inférieure ou égale à 1150°C produit une réduction de section "S/s" au moins égale à 3 et est suivi d'un refroidissement homogène à l'air ou avec un brouil-lard.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on élabore l'acier et on le coule sous forme de produits, puis on transforme les produits coulés par corroyage à chaud comprenant un dégrossissage à chaud, un préchauffage et un laminage à chaud final.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
en ce que l'acier élaboré contient : Cr = 11,0 à 14,0 %.
en ce que l'acier élaboré contient : Cr = 11,0 à 14,0 %.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que l'acier élaboré contient : C = 0,030 à 0,060 % et N = 0,020 à 0,050 % avec C + N ? 0,100 %.
en ce que l'acier élaboré contient : C = 0,030 à 0,060 % et N = 0,020 à 0,050 % avec C + N ? 0,100 %.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé
en ce que le préchauffage ou la fin du dégrossissage à chaud précédant le laminage à chaud final porte le produit à une température comprise entre 1050°C et 1160°C.
en ce que le préchauffage ou la fin du dégrossissage à chaud précédant le laminage à chaud final porte le produit à une température comprise entre 1050°C et 1160°C.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé
en ce que le laminage à chaud final est terminé entre 1050 et 950°C (température du produit).
en ce que le laminage à chaud final est terminé entre 1050 et 950°C (température du produit).
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'acier élaboré contient : Cr = 11,0 à 14,0 %.
en ce que l'acier élaboré contient : Cr = 11,0 à 14,0 %.
8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
en ce que l'acier élaboré contient : C = 0,030 à 0,060 % et N = 0,020 à 0,050 % avec C + N ? 0,100 %.
en ce que l'acier élaboré contient : C = 0,030 à 0,060 % et N = 0,020 à 0,050 % avec C + N ? 0,100 %.
9. Procédé selon la revendication 2 ou 7, caracté-risé en ce que le préchauffage ou la fin du dégrossissage à
chaud précédant le laminage à chaud final porte le produit à une température comprise entre 1050°C et 1160°C.
chaud précédant le laminage à chaud final porte le produit à une température comprise entre 1050°C et 1160°C.
10. Procédé selon la revendication 2 ou 7, carac-térisé en ce que le laminage à chaud final est terminé entre 1050 et 950°C (température du produit).
11. Barre ou fil machine en acier inoxydable marten-sitique, caractérisé en ce qu'elle ou il a comme composition (% en poids):
C = 0,015 à 0,090 % et N = 0,015 à 0,080 % avec C + N =
0,05 à 0,120 % - Cr = 9,0 à 14,0 %; Nb ? 0,1 %; V ? 0,1 %;
S ? 0,35 %; Si ? 1,0 %; Mn ? 1,0%; Ni ? 2,0 %; Mo ? 1,0 %;
P ? 0,040 %; Cu ? 1,0 %: autres éléments et Fe : le solde, et en ce qu'elle ou il a comme caractéristiques mécaniques:
R = 900 à 1100 MPa; E 0,2 = 650 à 850 MPa; A ? 10 %; résilience KCU ? 40 J/cm2.
C = 0,015 à 0,090 % et N = 0,015 à 0,080 % avec C + N =
0,05 à 0,120 % - Cr = 9,0 à 14,0 %; Nb ? 0,1 %; V ? 0,1 %;
S ? 0,35 %; Si ? 1,0 %; Mn ? 1,0%; Ni ? 2,0 %; Mo ? 1,0 %;
P ? 0,040 %; Cu ? 1,0 %: autres éléments et Fe : le solde, et en ce qu'elle ou il a comme caractéristiques mécaniques:
R = 900 à 1100 MPa; E 0,2 = 650 à 850 MPa; A ? 10 %; résilience KCU ? 40 J/cm2.
12. Barre ou fil machine selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'elle ou il contient : C = 0,030 à 0,060 %
et N = 0,020 à 0,050 % avec C + N < 0,100 %.
et N = 0,020 à 0,050 % avec C + N < 0,100 %.
13. Barre ou fil machine selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'elle ou il contient S ? 0,08 % et en ce qu'elle ou il a comme caractéristiques mécaniques : R = 900 à 1100 MPa; E 0,2 = 650 à 850 MPa, A = 12 à 16 %; résilience KCU = 80 à 140 J/cm2.
14. Fil machine selon la revendication 11, 12 ou 13, de diamètre ou épaisseur compris entre 5 et 35 mm, en barres dressées ou en couronnes.
15. Barre selon la revendication 11, 12 ou 13, de diamètre ou épaisseur compris entre 15 et 250 mm.
16. Barre ou fil machine selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'elle ou il contient S < 0,08 % et en ce qu'elle ou il a comme caractéristiques mécaniques : R = 900 à 1100 MPa; E 0,2 = 650 à 850 MPa; A = 12 à 16 %; résilience KCU = 80 à 140 J/cm2.
17. Fil machine selon la revendication 16, de dia-mètre ou épaisseur compris entre 5 et 35 mm, en barres dressées ou en couronnes.
18. Barre selon la revendication 17, de diamètre ou épaisseur compris entre 15 et 250 mm.
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DE19755409A1 (de) * | 1997-12-12 | 1999-06-17 | Econsult Unternehmensberatung | Nichtrostender Baustahl und Verfahren zu seiner Herstellung |
WO1999036584A1 (fr) * | 1998-01-16 | 1999-07-22 | Crs Holdings, Inc. | Acier inoxydable martensitique de decolletage |
EP0945520A1 (fr) * | 1998-03-23 | 1999-09-29 | Hans Kohler AG | Alliage à haute résistance méchanique, résistant à la corrosion pour engagement dans l'industrie civile, la géotéchnique et les applications méchaniques générales |
CA2353005A1 (fr) * | 2000-08-01 | 2002-02-01 | Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. | Prepolymeres d'urethane a fonctions bloquees utilises comme agent de resistance a l'humidite pour du papier |
JP3491030B2 (ja) * | 2000-10-18 | 2004-01-26 | 住友金属工業株式会社 | ディスクブレ−キロ−タ−用ステンレス鋼 |
AT409636B9 (de) * | 2001-02-14 | 2002-12-27 | Boehler Edelstahl Gmbh & Co Kg | Stahl für kunststoffformen und verfahren zur wärmebehandlung desselben |
DE10237446B4 (de) * | 2002-08-16 | 2004-07-29 | Stahlwerk Ergste Westig Gmbh | Verwendung eines Chrom-Stahls und dessen Herstellung |
JP3920185B2 (ja) * | 2002-09-27 | 2007-05-30 | 日新製鋼株式会社 | 耐たわみ性に優れたステンレス鋼製の二輪車用タイヤリム材および二輪車用フレーム材 |
US6899773B2 (en) * | 2003-02-07 | 2005-05-31 | Advanced Steel Technology, Llc | Fine-grained martensitic stainless steel and method thereof |
JP2005241457A (ja) | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Hamamatsu Photonics Kk | 赤外線センサ及びその製造方法 |
US8557059B2 (en) * | 2009-06-05 | 2013-10-15 | Edro Specialty Steels, Inc. | Plastic injection mold of low carbon martensitic stainless steel |
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Family Cites Families (11)
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US1786297A (en) * | 1929-11-20 | 1930-12-23 | Howard M Givens | Process of rolling alloy steel |
US2384566A (en) * | 1940-12-13 | 1945-09-11 | Rustless Iron & Steel Corp | Method of working alloy steel and products thereof |
US2337185A (en) * | 1942-09-09 | 1943-12-21 | John J Caugherty | Method of drawing stainless steel wire |
US2795519A (en) * | 1954-03-27 | 1957-06-11 | Sandvikens Jernverks Ab | Method of making corrosion resistant spring steel and product thereof |
GB883712A (en) * | 1958-06-16 | 1961-12-06 | Carpenter Steel Co | An alloy steel |
US3154412A (en) * | 1961-10-05 | 1964-10-27 | Crucible Steel Co America | Heat-resistant high-strength stainless steel |
US3832244A (en) * | 1968-05-28 | 1974-08-27 | Crucible Inc | Stainless steel |
US4042423A (en) * | 1975-12-03 | 1977-08-16 | Union Carbide Corporation | Method for providing strong wire and strip |
US4161415A (en) * | 1978-02-01 | 1979-07-17 | Union Carbide Corporation | Method for providing strong wire |
US4265679A (en) * | 1979-08-23 | 1981-05-05 | Kawasaki Steel Corporation | Process for producing stainless steels for spring having a high strength and an excellent fatigue resistance |
JPS58123822A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-23 | Daido Steel Co Ltd | 直接焼入方法 |
-
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