CA3126854A1 - Alliage fer-manganese a soudabilite amelioree - Google Patents
Alliage fer-manganese a soudabilite amelioree Download PDFInfo
- Publication number
- CA3126854A1 CA3126854A1 CA3126854A CA3126854A CA3126854A1 CA 3126854 A1 CA3126854 A1 CA 3126854A1 CA 3126854 A CA3126854 A CA 3126854A CA 3126854 A CA3126854 A CA 3126854A CA 3126854 A1 CA3126854 A1 CA 3126854A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- mini
- alloy
- weight
- iron
- hot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 23
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 84
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 84
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 claims description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 17
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 10
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 37
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 36
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 22
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 22
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 9
- 101710139363 Mini-ribonuclease 3 Proteins 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010964 304L stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
- C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/525—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length for wire, for rods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/001—Austenite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
L'invention concerne un alliage fer-manganèse comprenant, en poids : 25,0% = Mn = 32,0% 7,0% =Cr = 14,0% 0 = Ni = 2,5% 0,05% = N = 0,30% 0,1 = Si = 0,5% optionnellement 0,010% = terres rares = 0,14% le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Description
Alliage fer-manganèse à soudabilité améliorée La présente invention concerne un alliage fer-manganèse destiné à être utilisé
pour fabriquer des pièces et des assemblages soudés pour des applications dans lesquelles une stabilité dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, en particulier à température cryogénique.
L'alliage selon l'invention est plus particulièrement destiné à être utilisé
dans le domaine de l'électronique, ainsi que dans des applications cryogéniques.
Les alliages les plus couramment utilisés pour de telles applications sont les alliages fer-nickel, et plus particulièrement les Invarse, comprenant en général environ 36% de nickel. De tels alliages présentent d'excellentes propriétés de stabilité
dimensionnelle, en particulier à température cryogénique, mais présentent l'inconvénient d'un coût de revient relativement important résultant en particulier de leur teneur en nickel relativement élevée. De plus, la soudabilité de ces alliages sur d'autres métaux ne donne pas toujours entière satisfaction, notamment en termes de tenue mécanique des soudures hétérogènes.
On cherche donc, dans le cadre de la présente invention, à fournir un alliage convenant pour les applications mentionnées ci-dessus, et présentant donc en particulier de bonnes propriétés à température cryogénique, tout en étant moins coûteux que l'Invar .
On connaît des alliages à base de fer comprenant également du carbone et du manganèse commercialisés par la société coréenne Posco. Ces aciers comprennent, en poids :
0,35% C 0,55%
22,0% Mn 26,0%
3.0% Cr 4,0%
0 Si 0,3%
le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Cependant, ces alliages ne donnent pas entière satisfaction.
En effet, même s'ils sont satisfaisants d'un point de vue de leur coefficient de dilatation thermique et de leur résilience à température ambiante et à
température cryogénique (-196 C), les inventeurs de la présente invention ont constaté
qu'ils présentaient une sensibilité élevée à la fissuration à chaud, et donc une soudabilité
relativement mauvaise.
Par ailleurs, les inventeurs de la présente invention ont également observé
que ces aciers présentaient une sensibilité à la corrosion élevée. Or, une bonne résistance à
la corrosion est importante pour les applications mentionnées ci-dessus, en particulier
pour fabriquer des pièces et des assemblages soudés pour des applications dans lesquelles une stabilité dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, en particulier à température cryogénique.
L'alliage selon l'invention est plus particulièrement destiné à être utilisé
dans le domaine de l'électronique, ainsi que dans des applications cryogéniques.
Les alliages les plus couramment utilisés pour de telles applications sont les alliages fer-nickel, et plus particulièrement les Invarse, comprenant en général environ 36% de nickel. De tels alliages présentent d'excellentes propriétés de stabilité
dimensionnelle, en particulier à température cryogénique, mais présentent l'inconvénient d'un coût de revient relativement important résultant en particulier de leur teneur en nickel relativement élevée. De plus, la soudabilité de ces alliages sur d'autres métaux ne donne pas toujours entière satisfaction, notamment en termes de tenue mécanique des soudures hétérogènes.
On cherche donc, dans le cadre de la présente invention, à fournir un alliage convenant pour les applications mentionnées ci-dessus, et présentant donc en particulier de bonnes propriétés à température cryogénique, tout en étant moins coûteux que l'Invar .
On connaît des alliages à base de fer comprenant également du carbone et du manganèse commercialisés par la société coréenne Posco. Ces aciers comprennent, en poids :
0,35% C 0,55%
22,0% Mn 26,0%
3.0% Cr 4,0%
0 Si 0,3%
le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Cependant, ces alliages ne donnent pas entière satisfaction.
En effet, même s'ils sont satisfaisants d'un point de vue de leur coefficient de dilatation thermique et de leur résilience à température ambiante et à
température cryogénique (-196 C), les inventeurs de la présente invention ont constaté
qu'ils présentaient une sensibilité élevée à la fissuration à chaud, et donc une soudabilité
relativement mauvaise.
Par ailleurs, les inventeurs de la présente invention ont également observé
que ces aciers présentaient une sensibilité à la corrosion élevée. Or, une bonne résistance à
la corrosion est importante pour les applications mentionnées ci-dessus, en particulier
2 dans le cas de bandes minces, notamment afin de limiter les risques de rupture en fatigue ou de rupture sous contrainte des pièces et structures fabriquées à partir de ces alliages.
Ces alliages ne sont donc pas entièrement satisfaisants pour les applications mentionnées ci-dessus.
Par conséquent, un but de l'invention est de proposer un alliage susceptible d'être utilisé de manière satisfaisante pour fabriquer des pièces et des assemblages soudés pour des applications dans lesquelles une stabilité dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, par exemple pour des applications cryogéniques, tout en présentant un coût de revient relativement faible.
A cet effet, l'invention concerne un alliage fer-manganèse comprenant, en poids :
25,0% Mn 32,0%
7,0% Cr 14,0%
0 Ni 2,5%
0,05% N 0,30%
0,1 Si 0,5 /0 optionnellement 0,010% terres rares 0,14%
le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Selon des modes de réalisation particuliers, l'alliage selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :
- La teneur en chrome est comprise entre 8,5% et 11,5% en poids.
- La teneur en nickel est comprise entre 0,5% et 2,5% en poids.
- La teneur en azote comprise entre 0,15% et 0,25% en poids.
- Les terres rares comprennent un ou plusieurs éléments choisis parmi : le lanthane, le cérium, l'yttrium, le praséodyme, le néodyme, le samarium et l'ytterbium.
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus présente un coefficient moyen de dilatation thermique OIE entre -180 C et 0 C inférieur ou égal à 8,5.10-6/00.
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus présente une température de Néel 'Néel supérieure ou égale à 40 C.
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus présente, lorsqu'il est élaboré en bande mince d'épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, l'une au moins parmi les caractéristiques suivantes :
- une résilience KCV sur éprouvette réduite de 3 mm d'épaisseur et à
température cryogénique (-196 C) supérieure ou égale à 80 J/cm2, et par exemple supérieure ou égale à 100 J/cm2 ;
- une limite d'élasticité RP0,2 à -196 C supérieure ou égale à 700 MPa ;
Ces alliages ne sont donc pas entièrement satisfaisants pour les applications mentionnées ci-dessus.
Par conséquent, un but de l'invention est de proposer un alliage susceptible d'être utilisé de manière satisfaisante pour fabriquer des pièces et des assemblages soudés pour des applications dans lesquelles une stabilité dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, par exemple pour des applications cryogéniques, tout en présentant un coût de revient relativement faible.
A cet effet, l'invention concerne un alliage fer-manganèse comprenant, en poids :
25,0% Mn 32,0%
7,0% Cr 14,0%
0 Ni 2,5%
0,05% N 0,30%
0,1 Si 0,5 /0 optionnellement 0,010% terres rares 0,14%
le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Selon des modes de réalisation particuliers, l'alliage selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :
- La teneur en chrome est comprise entre 8,5% et 11,5% en poids.
- La teneur en nickel est comprise entre 0,5% et 2,5% en poids.
- La teneur en azote comprise entre 0,15% et 0,25% en poids.
- Les terres rares comprennent un ou plusieurs éléments choisis parmi : le lanthane, le cérium, l'yttrium, le praséodyme, le néodyme, le samarium et l'ytterbium.
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus présente un coefficient moyen de dilatation thermique OIE entre -180 C et 0 C inférieur ou égal à 8,5.10-6/00.
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus présente une température de Néel 'Néel supérieure ou égale à 40 C.
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus présente, lorsqu'il est élaboré en bande mince d'épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, l'une au moins parmi les caractéristiques suivantes :
- une résilience KCV sur éprouvette réduite de 3 mm d'épaisseur et à
température cryogénique (-196 C) supérieure ou égale à 80 J/cm2, et par exemple supérieure ou égale à 100 J/cm2 ;
- une limite d'élasticité RP0,2 à -196 C supérieure ou égale à 700 MPa ;
3 - une limite d'élasticité Rp0,2 à température ambiante (20 C) supérieure ou égale à 300 MPa.
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus est austénitique à
température cryogénique et à température ambiante.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une bande réalisée dans un alliage tel que défini précédemment, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
- on élabore un alliage tel que défini précédemment ;
- on forme un demi-produit dudit alliage ;
- on lamine à chaud ce demi-produit afin d'obtenir une bande à chaud ;
- optionnellement, on lamine à froid la bande à chaud en une ou plusieurs passes pour obtenir une bande à froid.
L'invention concerne également une bande réalisée dans un alliage fer-manganèse tel que défini précédemment.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un fil réalisé dans un alliage fer-manganèse tel que défini précédemment, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un demi-produit réalisé dans un alliage fer-manganèse ;
- transformation à chaud de ce demi-produit pour former un fil intermédiaire ; et - transformation du fil intermédiaire en fil, de diamètre inférieur à celui du fil intermédiaire, ladite transformation comprenant une étape de tréfilage.
L'invention concerne également un fil réalisé dans un alliage fer-manganèse tel que défini précédemment.
Ce fil est notamment un fil d'apport de matière ou un fil destiné est à la fabrication de boulons ou de vis, ces boulons et vis étant notamment obtenus par frappe à
froid à
partir de ce fil.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple.
Dans toute la description, les teneurs sont données en pourcentage en poids.
L'alliage selon l'invention est un alliage fer-manganèse comprenant, en poids :
25,0% Mn 32,0%
7,0% Cr 14,0%
0 Ni 2,5%
0,05% N 0,30%
0,1 Si 0,5%
optionnellement 0,010% terres rares 0,14%
- L'alliage fer-manganèse tel que décrit ci-dessus est austénitique à
température cryogénique et à température ambiante.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une bande réalisée dans un alliage tel que défini précédemment, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
- on élabore un alliage tel que défini précédemment ;
- on forme un demi-produit dudit alliage ;
- on lamine à chaud ce demi-produit afin d'obtenir une bande à chaud ;
- optionnellement, on lamine à froid la bande à chaud en une ou plusieurs passes pour obtenir une bande à froid.
L'invention concerne également une bande réalisée dans un alliage fer-manganèse tel que défini précédemment.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un fil réalisé dans un alliage fer-manganèse tel que défini précédemment, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un demi-produit réalisé dans un alliage fer-manganèse ;
- transformation à chaud de ce demi-produit pour former un fil intermédiaire ; et - transformation du fil intermédiaire en fil, de diamètre inférieur à celui du fil intermédiaire, ladite transformation comprenant une étape de tréfilage.
L'invention concerne également un fil réalisé dans un alliage fer-manganèse tel que défini précédemment.
Ce fil est notamment un fil d'apport de matière ou un fil destiné est à la fabrication de boulons ou de vis, ces boulons et vis étant notamment obtenus par frappe à
froid à
partir de ce fil.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple.
Dans toute la description, les teneurs sont données en pourcentage en poids.
L'alliage selon l'invention est un alliage fer-manganèse comprenant, en poids :
25,0% Mn 32,0%
7,0% Cr 14,0%
0 Ni 2,5%
0,05% N 0,30%
0,1 Si 0,5%
optionnellement 0,010% terres rares 0,14%
4 le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Un tel alliage est un acier austénitique à haut manganèse.
L'alliage selon l'invention est austénitique à température ambiante et à
température cryogénique (-196 C).
Par éléments résiduels résultant de l'élaboration, on entend des éléments qui sont présents dans les matières premières utilisées pour élaborer l'alliage ou qui proviennent des appareils utilisés pour son élaboration, et par exemple des réfractaires des fours. Ces éléments résiduels n'ont pas d'effet métallurgique sur l'alliage.
Les éléments résiduels comprennent notamment un ou plusieurs éléments choisis parmi : le carbone (C), l'aluminium (AI), le sélénium (Se), le soufre (S), le phosphore (P), l'oxygène (0), le cobalt (Co), le cuivre (Cu), le molybdène (Mo), l'étain (Sn), le niobium (Nb), le vanadium (V), le titane (Ti) et le plomb (Pb).
Pour chacun des éléments résiduels listés ci-dessus, les teneurs maximales sont, de préférence, choisies de la manière suivante, en poids :
C 0,05% en poids, et de préférence C 0,035% en poids, Al 0,02% en poids, et de préférence Al 0,005% en poids, Se 0,02% en poids, et de préférence Se 0,01% en poids, encore plus avantageusement Se 0,005% en poids, S 0,005% en poids, et de préférence S 0,001% en poids, P 0,04% en poids, et de préférence P 0,02% en poids, 0 0,005% en poids, et de préférence 0 0,002% en poids, Co, Cu, Mo 0,2% en poids chacun, Sn, Nb, V, Ti 0,02% en poids chacun, Pb 0,001% en poids.
En particulier, la teneur en sélénium est limitée selon les plages mentionnées ci-dessus dans le but d'éviter des problèmes de fissuration à chaud qui pourraient résulter d'une présence de sélénium trop élevée dans l'alliage.
L'alliage selon l'invention présente en particulier :
- un coefficient moyen de dilatation thermique CTE entre -180 C et 0 C
inférieur ou égal à 8,5.10-6/ C ; et - une température de Néel 'Néel supérieure ou égale à 40 C, et, lorsqu'il est élaboré en bande mince d'épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, - une résilience KCV sur éprouvette réduite de 3 mm d'épaisseur et à
température cryogénique (-196 C) supérieure ou égale à 80 J/cm2, et par exemple supérieure ou égale à 100 J/cm2 ;
- une limite d'élasticité RP0,2 à -196 C supérieure ou égale à 700 MPa ; et -une limite d'élasticité Rp0,2 à température ambiante (20 C) supérieure ou égale à 300 MPa.
Par conséquent, cet alliage présente des propriétés de dilatation thermique, de résilience et de résistance mécanique satisfaisantes pour son utilisation pour les
Un tel alliage est un acier austénitique à haut manganèse.
L'alliage selon l'invention est austénitique à température ambiante et à
température cryogénique (-196 C).
Par éléments résiduels résultant de l'élaboration, on entend des éléments qui sont présents dans les matières premières utilisées pour élaborer l'alliage ou qui proviennent des appareils utilisés pour son élaboration, et par exemple des réfractaires des fours. Ces éléments résiduels n'ont pas d'effet métallurgique sur l'alliage.
Les éléments résiduels comprennent notamment un ou plusieurs éléments choisis parmi : le carbone (C), l'aluminium (AI), le sélénium (Se), le soufre (S), le phosphore (P), l'oxygène (0), le cobalt (Co), le cuivre (Cu), le molybdène (Mo), l'étain (Sn), le niobium (Nb), le vanadium (V), le titane (Ti) et le plomb (Pb).
Pour chacun des éléments résiduels listés ci-dessus, les teneurs maximales sont, de préférence, choisies de la manière suivante, en poids :
C 0,05% en poids, et de préférence C 0,035% en poids, Al 0,02% en poids, et de préférence Al 0,005% en poids, Se 0,02% en poids, et de préférence Se 0,01% en poids, encore plus avantageusement Se 0,005% en poids, S 0,005% en poids, et de préférence S 0,001% en poids, P 0,04% en poids, et de préférence P 0,02% en poids, 0 0,005% en poids, et de préférence 0 0,002% en poids, Co, Cu, Mo 0,2% en poids chacun, Sn, Nb, V, Ti 0,02% en poids chacun, Pb 0,001% en poids.
En particulier, la teneur en sélénium est limitée selon les plages mentionnées ci-dessus dans le but d'éviter des problèmes de fissuration à chaud qui pourraient résulter d'une présence de sélénium trop élevée dans l'alliage.
L'alliage selon l'invention présente en particulier :
- un coefficient moyen de dilatation thermique CTE entre -180 C et 0 C
inférieur ou égal à 8,5.10-6/ C ; et - une température de Néel 'Néel supérieure ou égale à 40 C, et, lorsqu'il est élaboré en bande mince d'épaisseur inférieure ou égale à 3 mm, - une résilience KCV sur éprouvette réduite de 3 mm d'épaisseur et à
température cryogénique (-196 C) supérieure ou égale à 80 J/cm2, et par exemple supérieure ou égale à 100 J/cm2 ;
- une limite d'élasticité RP0,2 à -196 C supérieure ou égale à 700 MPa ; et -une limite d'élasticité Rp0,2 à température ambiante (20 C) supérieure ou égale à 300 MPa.
Par conséquent, cet alliage présente des propriétés de dilatation thermique, de résilience et de résistance mécanique satisfaisantes pour son utilisation pour les
5 applications mentionnées précédemment, notamment à température cryogénique.
L'alliage selon l'invention présente en outre une résistance à la corrosion caractérisée par un courant critique de corrosion en milieu H2SO4 (2 mo1.1-1) strictement inférieur à 230mA/cm2 et un potentiel de piqûre V en milieu NaCI (0,02 mo1.1-1) strictement supérieur à 40mV, le potentiel de piqûre étant déterminé par référence à un potentiel de référence, l'électrode à hydrogène (ENH). L'alliage selon l'invention présente ainsi une résistance à la corrosion supérieure ou égale à celle de l'Invare-M93. On note dans ce contexte que l'Invare-M93 est un matériau habituellement utilisé dans le cadre des applications mentionnées précédemment, notamment à température cryogénique.
L'alliage selon l'invention présente également une résistance à la corrosion très supérieure à celle observée pour les alliages Fe-Mn antérieurs, qui présentent un courant critique de corrosion en milieu H2SO4 (2 mo1.1-1) supérieure à environ 350mA/cm2 et un potentiel de piqûre V inférieur ou égal à -200 mV par rapport à l'électrode à
hydrogène (EN H).
L'alliage selon l'invention présente également une soudabilité satisfaisante, et notamment une bonne tenue à la fissuration à chaud. En particulier, comme cela est expliqué ci-dessous, il présente une longueur de fissures inférieure ou égale à 7 mm lors d'un essai Varestraint pour 3% de déformation plastique. Par conséquent, l'alliage selon l'invention présente une tenue à la fissuration très supérieure à celle observée pour les alliages Fe-Mn antérieurs.
Plus particulièrement, dans l'alliage selon l'invention, le manganèse, à une teneur inférieure ou égale à 32,0% en poids, permet d'obtenir un coefficient moyen de dilatation thermique inférieur à 8,5.10-6/00 entre -180 C et 0 C. Ce coefficient de dilatation thermique est satisfaisant pour l'utilisation de l'alliage dans le cadre des applications envisagées, et en particulier dans le cadre d'applications cryogéniques.
Par ailleurs, la teneur en manganèse supérieure ou égale à 25,0% en poids, associée à une teneur en chrome inférieure ou égale à 14,0% en poids permet d'obtenir une bonne stabilité dimensionnelle de l'alliage à température ambiante et à
température cryogénique (-196 C). En particulier, la température de Néel de l'alliage est alors strictement supérieure à 40 C, et ne risque pas d'être atteinte aux températures habituelles d'utilisation de l'alliage. Or, une utilisation de l'alliage à des températures supérieures à la température de Néel risque de générer des variations importantes de
L'alliage selon l'invention présente en outre une résistance à la corrosion caractérisée par un courant critique de corrosion en milieu H2SO4 (2 mo1.1-1) strictement inférieur à 230mA/cm2 et un potentiel de piqûre V en milieu NaCI (0,02 mo1.1-1) strictement supérieur à 40mV, le potentiel de piqûre étant déterminé par référence à un potentiel de référence, l'électrode à hydrogène (ENH). L'alliage selon l'invention présente ainsi une résistance à la corrosion supérieure ou égale à celle de l'Invare-M93. On note dans ce contexte que l'Invare-M93 est un matériau habituellement utilisé dans le cadre des applications mentionnées précédemment, notamment à température cryogénique.
L'alliage selon l'invention présente également une résistance à la corrosion très supérieure à celle observée pour les alliages Fe-Mn antérieurs, qui présentent un courant critique de corrosion en milieu H2SO4 (2 mo1.1-1) supérieure à environ 350mA/cm2 et un potentiel de piqûre V inférieur ou égal à -200 mV par rapport à l'électrode à
hydrogène (EN H).
L'alliage selon l'invention présente également une soudabilité satisfaisante, et notamment une bonne tenue à la fissuration à chaud. En particulier, comme cela est expliqué ci-dessous, il présente une longueur de fissures inférieure ou égale à 7 mm lors d'un essai Varestraint pour 3% de déformation plastique. Par conséquent, l'alliage selon l'invention présente une tenue à la fissuration très supérieure à celle observée pour les alliages Fe-Mn antérieurs.
Plus particulièrement, dans l'alliage selon l'invention, le manganèse, à une teneur inférieure ou égale à 32,0% en poids, permet d'obtenir un coefficient moyen de dilatation thermique inférieur à 8,5.10-6/00 entre -180 C et 0 C. Ce coefficient de dilatation thermique est satisfaisant pour l'utilisation de l'alliage dans le cadre des applications envisagées, et en particulier dans le cadre d'applications cryogéniques.
Par ailleurs, la teneur en manganèse supérieure ou égale à 25,0% en poids, associée à une teneur en chrome inférieure ou égale à 14,0% en poids permet d'obtenir une bonne stabilité dimensionnelle de l'alliage à température ambiante et à
température cryogénique (-196 C). En particulier, la température de Néel de l'alliage est alors strictement supérieure à 40 C, et ne risque pas d'être atteinte aux températures habituelles d'utilisation de l'alliage. Or, une utilisation de l'alliage à des températures supérieures à la température de Néel risque de générer des variations importantes de
6 dilatation des pièces et assemblages soudés à température ambiante. En effet, le coefficient de dilatation de l'acier à haut manganèse décrit ci-dessus est de l'ordre de 8.10-6/00 à des températures inférieures ou égales à la température de Néel, alors qu'il est de l'ordre de 16.10-6/00 pour des températures supérieures à la température de Néel.
Le chrome, à une teneur inférieure ou égale à 14,0% en poids permet d'obtenir une bonne résilience KCV sur éprouvette réduite de 3 mm d'épaisseur et à
température cryogénique (-196 C), et en particulier une résilience KCV à -196 C supérieure ou égale à
50 J/cm2. Au contraire, les inventeurs ont constaté qu'une teneur en chrome strictement supérieure à 14,0% en poids risque de résulter en une trop grande fragilité de l'alliage à
température cryogénique.
Par ailleurs, à une teneur supérieure ou égale à 7,0% en poids, le chrome permet d'obtenir une bonne soudabilité de l'alliage. Les inventeurs ont constaté que la soudabilité
tend à se dégrader pour des teneurs en chrome strictement inférieures à 7,0%
en poids.
Le chrome contribue également à améliorer la résistance à la corrosion de l'alliage.
De préférence, la teneur en chrome est comprise entre 8,5% et 11,5% en poids.
Une teneur en chrome comprise dans cette plage aboutit à un compromis encore meilleur entre une température de Néel élevée et une tenue à la corrosion élevée.
Le nickel, à une teneur inférieure ou égale à 2,5% en poids, permet d'obtenir un coefficient moyen de dilatation thermique entre -180 C et 0 C inférieur ou égal à 8,5.10-60/0. Ce coefficient de dilatation thermique est satisfaisant pour l'utilisation de l'alliage dans le cadre des applications envisagées. Au contraire, les inventeurs ont constaté que le coefficient de dilatation thermique risque de se dégrader pour des teneurs en nickel strictement supérieures à 2,5% en poids.
De préférence, la teneur en nickel est comprise entre 0,5% et 2,5% en poids.
En effet, une teneur en nickel supérieure ou égale à 0,5% en poids permet d'améliorer encore la résilience de l'alliage à température cryogénique (-196 C).
L'azote, à des teneurs supérieures ou égales à 0,05% en poids, contribue à
améliorer la tenue à la corrosion. Cependant, sa teneur est limitée à 0,30% en poids afin de conserver une soudabilité et une résilience à température cryogénique (-196 C) satisfaisantes.
De préférence, la teneur en azote est comprise entre 0,15% et 0,25% en poids.
Une teneur en azote comprise dans cette plage permet d'obtenir un compromis encore meilleur entre les propriétés mécaniques et la tenue à la corrosion.
Le silicium, présent dans l'alliage à une teneur comprise entre 0,1% et 0,5%
en poids, agit comme désoxydant dans l'alliage.
Le chrome, à une teneur inférieure ou égale à 14,0% en poids permet d'obtenir une bonne résilience KCV sur éprouvette réduite de 3 mm d'épaisseur et à
température cryogénique (-196 C), et en particulier une résilience KCV à -196 C supérieure ou égale à
50 J/cm2. Au contraire, les inventeurs ont constaté qu'une teneur en chrome strictement supérieure à 14,0% en poids risque de résulter en une trop grande fragilité de l'alliage à
température cryogénique.
Par ailleurs, à une teneur supérieure ou égale à 7,0% en poids, le chrome permet d'obtenir une bonne soudabilité de l'alliage. Les inventeurs ont constaté que la soudabilité
tend à se dégrader pour des teneurs en chrome strictement inférieures à 7,0%
en poids.
Le chrome contribue également à améliorer la résistance à la corrosion de l'alliage.
De préférence, la teneur en chrome est comprise entre 8,5% et 11,5% en poids.
Une teneur en chrome comprise dans cette plage aboutit à un compromis encore meilleur entre une température de Néel élevée et une tenue à la corrosion élevée.
Le nickel, à une teneur inférieure ou égale à 2,5% en poids, permet d'obtenir un coefficient moyen de dilatation thermique entre -180 C et 0 C inférieur ou égal à 8,5.10-60/0. Ce coefficient de dilatation thermique est satisfaisant pour l'utilisation de l'alliage dans le cadre des applications envisagées. Au contraire, les inventeurs ont constaté que le coefficient de dilatation thermique risque de se dégrader pour des teneurs en nickel strictement supérieures à 2,5% en poids.
De préférence, la teneur en nickel est comprise entre 0,5% et 2,5% en poids.
En effet, une teneur en nickel supérieure ou égale à 0,5% en poids permet d'améliorer encore la résilience de l'alliage à température cryogénique (-196 C).
L'azote, à des teneurs supérieures ou égales à 0,05% en poids, contribue à
améliorer la tenue à la corrosion. Cependant, sa teneur est limitée à 0,30% en poids afin de conserver une soudabilité et une résilience à température cryogénique (-196 C) satisfaisantes.
De préférence, la teneur en azote est comprise entre 0,15% et 0,25% en poids.
Une teneur en azote comprise dans cette plage permet d'obtenir un compromis encore meilleur entre les propriétés mécaniques et la tenue à la corrosion.
Le silicium, présent dans l'alliage à une teneur comprise entre 0,1% et 0,5%
en poids, agit comme désoxydant dans l'alliage.
7 L'alliage comprend, à titre optionnel, des terres rares à une teneur comprise entre 0,010% et 0,14% en poids. Les terres rares sont, de préférence, choisies parmi l'yttrium (Y), le cérium (Ce), le lantane (La), le praséodyme (Pr), le néodyme (Nd), le samarium (Sm) et l'ytterbium (Yb) ou les mélanges d'un ou plusieurs de ces éléments.
Selon un exemple particulier, les terres rares comprennent un mélange de cérium et de lanthane ou de l'yttrium, utilisé seul ou mélangé avec du cérium et du lanthane.
En particulier, les terres rares consistent en du lanthane et/ou de l'yttrium, la somme des teneurs en lanthane et en yttrium étant comprise entre 0,010% et 0,14% en poids.
En variante, les terres rares consistent en du cérium, la teneur en cérium étant comprise entre 0,010% et 0,14% en poids.
En variante, les terres rares consistent en un mélange de lanthane, d'yttrium, de néodyme et de praséodyme, la somme des teneurs en lanthane, yttrium, néodyme et praséodyme étant comprise entre 0,010% et 0,14% en poids. Dans ce cas, on ajoute les terres rares par exemple sous la forme de Mischmetal à une teneur comprise entre 0,010% et 0,14% en poids. Le Mischmetal contient du lanthane, de l'yttrium, du néodyme et du praséodyme dans les proportions suivantes : Ce: 50%, La: 25%, Nd : 20%
et Pr:
5'3/0.
La présence de terres rares, et plus particulièrement d'un mélange de cérium et de lanthane ou d'yttrium, aux teneurs mentionnées ci-dessus permet d'obtenir un alliage présentant une très bonne tenue à la fissuration à chaud, et, par conséquent, une soudabilité encore améliorée.
A titre d'exemple, la teneur en terres rares est comprise entre 150 ppm et 800 ppm.
L'alliage selon l'invention peut être élaboré par toute méthode adaptée connue de l'homme du métier.
A titre d'exemple, il est élaboré dans un four électrique à arc, puis est affiné en poche par des méthodes habituelles (décarburation, désoxydation et désulfuration), qui peuvent notamment comprendre une étape de mise sous pression réduite. En variante, l'alliage suivant l'invention est élaboré en four sous vide à partir de matières premières à
bas résiduels.
On fabrique ensuite, par exemple, des bandes à chaud ou à froid à partir de l'alliage ainsi élaboré.
A titre d'exemple, on utilise le procédé suivant pour fabriquer de telles bandes à
chaud ou à froid.
Selon un exemple particulier, les terres rares comprennent un mélange de cérium et de lanthane ou de l'yttrium, utilisé seul ou mélangé avec du cérium et du lanthane.
En particulier, les terres rares consistent en du lanthane et/ou de l'yttrium, la somme des teneurs en lanthane et en yttrium étant comprise entre 0,010% et 0,14% en poids.
En variante, les terres rares consistent en du cérium, la teneur en cérium étant comprise entre 0,010% et 0,14% en poids.
En variante, les terres rares consistent en un mélange de lanthane, d'yttrium, de néodyme et de praséodyme, la somme des teneurs en lanthane, yttrium, néodyme et praséodyme étant comprise entre 0,010% et 0,14% en poids. Dans ce cas, on ajoute les terres rares par exemple sous la forme de Mischmetal à une teneur comprise entre 0,010% et 0,14% en poids. Le Mischmetal contient du lanthane, de l'yttrium, du néodyme et du praséodyme dans les proportions suivantes : Ce: 50%, La: 25%, Nd : 20%
et Pr:
5'3/0.
La présence de terres rares, et plus particulièrement d'un mélange de cérium et de lanthane ou d'yttrium, aux teneurs mentionnées ci-dessus permet d'obtenir un alliage présentant une très bonne tenue à la fissuration à chaud, et, par conséquent, une soudabilité encore améliorée.
A titre d'exemple, la teneur en terres rares est comprise entre 150 ppm et 800 ppm.
L'alliage selon l'invention peut être élaboré par toute méthode adaptée connue de l'homme du métier.
A titre d'exemple, il est élaboré dans un four électrique à arc, puis est affiné en poche par des méthodes habituelles (décarburation, désoxydation et désulfuration), qui peuvent notamment comprendre une étape de mise sous pression réduite. En variante, l'alliage suivant l'invention est élaboré en four sous vide à partir de matières premières à
bas résiduels.
On fabrique ensuite, par exemple, des bandes à chaud ou à froid à partir de l'alliage ainsi élaboré.
A titre d'exemple, on utilise le procédé suivant pour fabriquer de telles bandes à
chaud ou à froid.
8 On coule l'alliage sous forme de demi-produits tels que des lingots, des électrodes de refusion, des brames, notamment des brames minces d'épaisseur inférieure à
mm, en particulier obtenues par coulée continue, ou des billettes.
Lorsque l'alliage est coulé sous forme d'électrode de refusion, celle-ci est avantageusement refondue sous vide ou sous laitier électro-conducteur afin d'obtenir une meilleure pureté et des demi-produits plus homogènes.
Le demi-produit ainsi obtenu est ensuite laminé à chaud à une température comprise entre 950 C et 1220 C pour obtenir une bande à chaud.
L'épaisseur de la bande à chaud est notamment comprise entre 2 mm et 6,5 mm.
Selon un mode de réalisation, le laminage à chaud est précédé d'un traitement thermique d'homogénéisation chimique à une température comprise entre 950 C et 1220 C pendant une durée comprise entre 30 minutes à 24 heures. Le procédé
d'homogénéisation chimique est notamment réalisé sur la brame, en particulier la brame mince.
La bande à chaud est refroidie à température ambiante pour former une bande refroidie, puis enroulée en bobines.
Optionnellement, la bande refroidie est ensuite laminée à froid pour obtenir une bande à froid présentant une épaisseur finale avantageusement comprise entre 0,5 mm et 2 mm. Le laminage à froid est effectué en une passe ou en plusieurs passes successives.
A l'épaisseur finale, la bande à froid est, optionnellement, soumise à un traitement thermique de recristallisation dans un four statique pendant une durée allant de 10 minutes à plusieurs heures et à une température supérieure à 700 C. En variante, elle est soumise à un traitement thermique de recristallisation dans un four de recuit continu pendant une durée allant de quelques secondes à 1 minute environ, à une température supérieure à 900 C dans la zone de maintien du four, et sous atmosphère protégée de type N2/H2 (30 /0/70%) avec une température de givre comprise entre -50 C et -15 C. La température de givre définit la pression partielle de vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère de traitement thermique.
Un traitement thermique de recristallisation peut être réalisé, dans les mêmes conditions, en cours de laminage à froid, à une épaisseur intermédiaire entre l'épaisseur initiale (correspondant à l'épaisseur de la bande à chaud) et l'épaisseur finale. L'épaisseur intermédiaire est par exemple choisie égale à 1,5 mm lorsque l'épaisseur finale de la bande à froid est de 0,7 mm.
La méthode d'élaboration de l'alliage et de fabrication de bandes à chaud et à
froid en cet alliage sont données uniquement à titre d'exemple.
mm, en particulier obtenues par coulée continue, ou des billettes.
Lorsque l'alliage est coulé sous forme d'électrode de refusion, celle-ci est avantageusement refondue sous vide ou sous laitier électro-conducteur afin d'obtenir une meilleure pureté et des demi-produits plus homogènes.
Le demi-produit ainsi obtenu est ensuite laminé à chaud à une température comprise entre 950 C et 1220 C pour obtenir une bande à chaud.
L'épaisseur de la bande à chaud est notamment comprise entre 2 mm et 6,5 mm.
Selon un mode de réalisation, le laminage à chaud est précédé d'un traitement thermique d'homogénéisation chimique à une température comprise entre 950 C et 1220 C pendant une durée comprise entre 30 minutes à 24 heures. Le procédé
d'homogénéisation chimique est notamment réalisé sur la brame, en particulier la brame mince.
La bande à chaud est refroidie à température ambiante pour former une bande refroidie, puis enroulée en bobines.
Optionnellement, la bande refroidie est ensuite laminée à froid pour obtenir une bande à froid présentant une épaisseur finale avantageusement comprise entre 0,5 mm et 2 mm. Le laminage à froid est effectué en une passe ou en plusieurs passes successives.
A l'épaisseur finale, la bande à froid est, optionnellement, soumise à un traitement thermique de recristallisation dans un four statique pendant une durée allant de 10 minutes à plusieurs heures et à une température supérieure à 700 C. En variante, elle est soumise à un traitement thermique de recristallisation dans un four de recuit continu pendant une durée allant de quelques secondes à 1 minute environ, à une température supérieure à 900 C dans la zone de maintien du four, et sous atmosphère protégée de type N2/H2 (30 /0/70%) avec une température de givre comprise entre -50 C et -15 C. La température de givre définit la pression partielle de vapeur d'eau contenue dans l'atmosphère de traitement thermique.
Un traitement thermique de recristallisation peut être réalisé, dans les mêmes conditions, en cours de laminage à froid, à une épaisseur intermédiaire entre l'épaisseur initiale (correspondant à l'épaisseur de la bande à chaud) et l'épaisseur finale. L'épaisseur intermédiaire est par exemple choisie égale à 1,5 mm lorsque l'épaisseur finale de la bande à froid est de 0,7 mm.
La méthode d'élaboration de l'alliage et de fabrication de bandes à chaud et à
froid en cet alliage sont données uniquement à titre d'exemple.
9 Toutes autres méthodes d'élaboration de l'alliage selon l'invention et de fabrication de produits finis réalisés en cet alliage connues de l'homme du métier peuvent être utilisées à cet effet.
L'invention concerne également une bande, et en particulier une bande à chaud ou à froid, réalisée dans l'alliage tel que décrit ci-dessus.
En particulier, la bande présente une épaisseur inférieure ou égale à 6,5 mm, et de préférence inférieure ou égale à 3 mm.
Une telle bande est par exemple une bande à froid fabriquée par le procédé
décrit ci-dessus ou une bande à chaud obtenue à l'issue de l'étape de laminage à
chaud du procédé décrit ci-dessus.
L'invention concerne également un fil réalisé dans l'alliage décrit ci-dessus.
Plus particulièrement, le fil est un fil d'apport de matière destiné à être utilisé pour souder entre elles des pièces.
En variante, le fil destiné est à la fabrication de boulons ou de vis, ces boulons et vis étant notamment obtenus par frappe à froid à partir de ce fil.
A titre d'exemple, un tel fil est fabriqué par mise en oeuvre d'un procédé
comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un demi-produit réalisé dans un alliage tel que décrit ci-dessus ;
- transformation à chaud de ce demi-produit pour former un fil intermédiaire; et - transformation du fil intermédiaire en fil, de diamètre inférieur à celui du fil intermédiaire, ladite transformation comprenant une étape de tréfilage.
Le demi-produit est notamment un lingot ou une billette.
Ces demi-produits sont de préférence transformés par transformation à chaud entre 1050 C et 1220 C pour former le fil intermédiaire.
En particulier, au cours de cette étape de transformation à chaud, les demi-produits, c'est-à-dire notamment les lingots ou billettes, sont transformés à
chaud de façon à réduire leur section, en leur conférant, par exemple, une section carrée, d'environ 100mm à 200mm de côté. On obtient ainsi un demi-produit de section réduite. La longueur de ce demi-produit de section réduite est notamment comprise entre 10 mètres et 20 mètres. Avantageusement, la réduction de la section des demi-produits est réalisée par une ou plusieurs passes successives de laminage à chaud.
Les demi-produits de section réduite sont ensuite à nouveau transformés à
chaud pour obtenir le fil. Le fil peut être en particulier un fil machine. Il présente par exemple un diamètre compris entre 5mm et 21mm, et en particulier environ égal à 5,5mm.
Avantageusement, au cours de cette étape, le fil est produit par laminage à
chaud sur un train à fil.
Essais Les inventeurs ont réalisé des coulées de laboratoire d'alliages présentant des compositions telles que définies ci-dessus, ainsi que d'alliages comparatifs, présentant des compositions différentes de la composition décrite ci-dessus.
5 Ces alliages ont été élaborés sous vide, puis transformés à chaud par laminage pour obtenir des bandes de dimensions 35 mm de largeur et 4 mm d'épaisseur.
Ces bandes ont ensuite été usinées pour obtenir une surface dénuée d'oxydation à chaud.
Les compositions d'alliage de chacune des bandes testées sont exposées dans le
L'invention concerne également une bande, et en particulier une bande à chaud ou à froid, réalisée dans l'alliage tel que décrit ci-dessus.
En particulier, la bande présente une épaisseur inférieure ou égale à 6,5 mm, et de préférence inférieure ou égale à 3 mm.
Une telle bande est par exemple une bande à froid fabriquée par le procédé
décrit ci-dessus ou une bande à chaud obtenue à l'issue de l'étape de laminage à
chaud du procédé décrit ci-dessus.
L'invention concerne également un fil réalisé dans l'alliage décrit ci-dessus.
Plus particulièrement, le fil est un fil d'apport de matière destiné à être utilisé pour souder entre elles des pièces.
En variante, le fil destiné est à la fabrication de boulons ou de vis, ces boulons et vis étant notamment obtenus par frappe à froid à partir de ce fil.
A titre d'exemple, un tel fil est fabriqué par mise en oeuvre d'un procédé
comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un demi-produit réalisé dans un alliage tel que décrit ci-dessus ;
- transformation à chaud de ce demi-produit pour former un fil intermédiaire; et - transformation du fil intermédiaire en fil, de diamètre inférieur à celui du fil intermédiaire, ladite transformation comprenant une étape de tréfilage.
Le demi-produit est notamment un lingot ou une billette.
Ces demi-produits sont de préférence transformés par transformation à chaud entre 1050 C et 1220 C pour former le fil intermédiaire.
En particulier, au cours de cette étape de transformation à chaud, les demi-produits, c'est-à-dire notamment les lingots ou billettes, sont transformés à
chaud de façon à réduire leur section, en leur conférant, par exemple, une section carrée, d'environ 100mm à 200mm de côté. On obtient ainsi un demi-produit de section réduite. La longueur de ce demi-produit de section réduite est notamment comprise entre 10 mètres et 20 mètres. Avantageusement, la réduction de la section des demi-produits est réalisée par une ou plusieurs passes successives de laminage à chaud.
Les demi-produits de section réduite sont ensuite à nouveau transformés à
chaud pour obtenir le fil. Le fil peut être en particulier un fil machine. Il présente par exemple un diamètre compris entre 5mm et 21mm, et en particulier environ égal à 5,5mm.
Avantageusement, au cours de cette étape, le fil est produit par laminage à
chaud sur un train à fil.
Essais Les inventeurs ont réalisé des coulées de laboratoire d'alliages présentant des compositions telles que définies ci-dessus, ainsi que d'alliages comparatifs, présentant des compositions différentes de la composition décrite ci-dessus.
5 Ces alliages ont été élaborés sous vide, puis transformés à chaud par laminage pour obtenir des bandes de dimensions 35 mm de largeur et 4 mm d'épaisseur.
Ces bandes ont ensuite été usinées pour obtenir une surface dénuée d'oxydation à chaud.
Les compositions d'alliage de chacune des bandes testées sont exposées dans le
10 tableau 1 ci-après.
Les inventeurs ont réalisé sur les bandes obtenues des essais Varestraint suivant la norme européenne FD CEN ISO/TR 17641-3 sous 3,2% de déformation plastique afin d'évaluer leur tenue à la fissuration à chaud. Ils ont mesuré la longueur totale de fissures développées durant l'essai, et ont classé les bandes en trois catégories :
- les bandes présentant, à l'issue de l'essai, une longueur totale de fissures inférieure ou égale à 2 mm ont été considérées comme présentant une excellente tenue à
la fissuration à chaud, - les bandes présentant, à l'issue de l'essai, une longueur totale de fissures comprise entre 2 mm et 7 mm ont été considérées comme présentant une bonne tenue à
la fissuration à chaud, tandis que - les bandes présentant une longueur totale de fissures strictement supérieure à 7 mm ont été considérées comme présentant une tenue à la fissuration à chaud insuffisante.
Les résultats de ces essais sont exposés dans la colonne intitulée Essais Varestraint du tableau 1 ci-après. Dans cette colonne, on a noté :
- 1 : les bandes présentant une excellente tenue à la fissuration à
chaud ;
- 2 : les bandes présentant une bonne tenue à la fissuration à chaud ;
- 3 : les bandes présentant une tenue à la fissuration à chaud insuffisante.
La tenue à la fissuration à chaud constitue un aspect important de la soudabilité
d'un alliage, la soudabilité étant d'autant meilleure que la tenue à la fissuration est importante.
Les inventeurs ont également testé la tenue à la corrosion par la réalisation d'essais potentiométriques. A cet effet, ils ont réalisé les tests suivants :
- évaluation de la corrosion généralisée par mesure du courant critique de corrosion .1 ¨acier Mn en milieu H2504 (2 mo1.1-1) et comparaison de ce courant à celui mesuré
pour des bandes en Invare-M93 (.1 \ ¨Invar M93 "... 230mA/cm2) ;
Les inventeurs ont réalisé sur les bandes obtenues des essais Varestraint suivant la norme européenne FD CEN ISO/TR 17641-3 sous 3,2% de déformation plastique afin d'évaluer leur tenue à la fissuration à chaud. Ils ont mesuré la longueur totale de fissures développées durant l'essai, et ont classé les bandes en trois catégories :
- les bandes présentant, à l'issue de l'essai, une longueur totale de fissures inférieure ou égale à 2 mm ont été considérées comme présentant une excellente tenue à
la fissuration à chaud, - les bandes présentant, à l'issue de l'essai, une longueur totale de fissures comprise entre 2 mm et 7 mm ont été considérées comme présentant une bonne tenue à
la fissuration à chaud, tandis que - les bandes présentant une longueur totale de fissures strictement supérieure à 7 mm ont été considérées comme présentant une tenue à la fissuration à chaud insuffisante.
Les résultats de ces essais sont exposés dans la colonne intitulée Essais Varestraint du tableau 1 ci-après. Dans cette colonne, on a noté :
- 1 : les bandes présentant une excellente tenue à la fissuration à
chaud ;
- 2 : les bandes présentant une bonne tenue à la fissuration à chaud ;
- 3 : les bandes présentant une tenue à la fissuration à chaud insuffisante.
La tenue à la fissuration à chaud constitue un aspect important de la soudabilité
d'un alliage, la soudabilité étant d'autant meilleure que la tenue à la fissuration est importante.
Les inventeurs ont également testé la tenue à la corrosion par la réalisation d'essais potentiométriques. A cet effet, ils ont réalisé les tests suivants :
- évaluation de la corrosion généralisée par mesure du courant critique de corrosion .1 ¨acier Mn en milieu H2504 (2 mo1.1-1) et comparaison de ce courant à celui mesuré
pour des bandes en Invare-M93 (.1 \ ¨Invar M93 "... 230mA/cm2) ;
11 - évaluation de la corrosion localisée par mesure du potentiel de piqûre V
en milieu NaCI (0,02 mo1.1-1) et comparaison de ce potentiel V avec celui de l'Invare-M93 (VInvar M93/EENH 40mV), où EENH est le potentiel de référence par rapport à
l'électrode à
hydrogène.
On rappelle que l'Invare-M93 présente la composition suivante, en pourcentage en poids :
35% Ni 36.5%
0,2% Mn 0,4%
0,02 C 0,04%
0,15 Si 0,25 /0 optionnellement 0 Ciz:20(3/0 0 -fie,5(3/0 0,01(3/0Cre,5 /0 le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Si Jacier Mn < Lfinvar M93 et Vacier Mn/EENH > VInvar M93/ EENH, l'acier testé
est jugé plus résistant à la corrosion que l'Invar M93.
Si Jacier Mn > Lfinvar M93 OU Vacier Mn / EENH < VInvar M93/ EENH, l'acier testé est jugé moins résistant à la corrosion que l'Invare-M93.
Les résultats de ces tests sont résumés dans la colonne intitulée Tenue à la corrosion du tableau 1 ci-après. Dans cette colonne :
- la mention > Invar correspond à des bandes pour lesquelles Jacier Mn <
Lfinvar M93 et Vacier Mn/ EENH > VInvar M93/ EENH ;
- la mention < Invar correspond à des bandes pour lesquelles Jacier Mn >
Lfinvar M93 OU Vacier Mn / EENH < VInvar M93/ EENH ; et - la mention - Invar correspond à des bandes pour lesquelles Jacier Mn ee Lfinvar M93 OU Vacier Mn / EENH ee VInvar M93/ EENH.
Les inventeurs ont également réalisé des essais de résilience à -196 C sur éprouvette réduite (épaisseur - 3,5mm) et mesuré l'énergie de rupture par choc de la bande (notée KCV), conformément à la norme NF EN ISO 148-1. L'énergie de rupture est exprimée en J/cm2. Elle traduit la résilience de la bande. Les résultats de ces tests sont résumés dans la colonne intitulée KCV à -196 C du tableau 1 ci-après.
Les inventeurs ont également réalisé des essais dilatométriques :
- de -180 C à 0 C afin de déterminer le coefficient moyen de dilatation thermique de l'alliage ; et
en milieu NaCI (0,02 mo1.1-1) et comparaison de ce potentiel V avec celui de l'Invare-M93 (VInvar M93/EENH 40mV), où EENH est le potentiel de référence par rapport à
l'électrode à
hydrogène.
On rappelle que l'Invare-M93 présente la composition suivante, en pourcentage en poids :
35% Ni 36.5%
0,2% Mn 0,4%
0,02 C 0,04%
0,15 Si 0,25 /0 optionnellement 0 Ciz:20(3/0 0 -fie,5(3/0 0,01(3/0Cre,5 /0 le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
Si Jacier Mn < Lfinvar M93 et Vacier Mn/EENH > VInvar M93/ EENH, l'acier testé
est jugé plus résistant à la corrosion que l'Invar M93.
Si Jacier Mn > Lfinvar M93 OU Vacier Mn / EENH < VInvar M93/ EENH, l'acier testé est jugé moins résistant à la corrosion que l'Invare-M93.
Les résultats de ces tests sont résumés dans la colonne intitulée Tenue à la corrosion du tableau 1 ci-après. Dans cette colonne :
- la mention > Invar correspond à des bandes pour lesquelles Jacier Mn <
Lfinvar M93 et Vacier Mn/ EENH > VInvar M93/ EENH ;
- la mention < Invar correspond à des bandes pour lesquelles Jacier Mn >
Lfinvar M93 OU Vacier Mn / EENH < VInvar M93/ EENH ; et - la mention - Invar correspond à des bandes pour lesquelles Jacier Mn ee Lfinvar M93 OU Vacier Mn / EENH ee VInvar M93/ EENH.
Les inventeurs ont également réalisé des essais de résilience à -196 C sur éprouvette réduite (épaisseur - 3,5mm) et mesuré l'énergie de rupture par choc de la bande (notée KCV), conformément à la norme NF EN ISO 148-1. L'énergie de rupture est exprimée en J/cm2. Elle traduit la résilience de la bande. Les résultats de ces tests sont résumés dans la colonne intitulée KCV à -196 C du tableau 1 ci-après.
Les inventeurs ont également réalisé des essais dilatométriques :
- de -180 C à 0 C afin de déterminer le coefficient moyen de dilatation thermique de l'alliage ; et
12 - de 20 C à 500 C afin de déterminer la température de Néel 'Néel de l'alliage. La température de Néel correspond à la température au-dessus de laquelle un matériau antiferromagnétique devient paramagnétique.
Plus particulièrement, le coefficient moyen de dilatation thermique est déterminé
en mesurant la variation de longueur en micromètres entre -180 C et 0 C d'une éprouvette de longueur 50 mm à 0 C. Le coefficient moyen de dilatation thermique est 1 ¨ Li alors obtenu par application de la formule suivante :
x Lo où Lo ¨L1 représente la Lo To ¨ Ti variation de longueur en micromètres entre 0 C et -180 C, Lo représente la longueur de l'éprouvette à 0 C, To est égale à 0 C et Ti est égale à -180 C.
La température de Néel est déterminée en mesurant L(T), où L est la longueur de l'échantillon à la température T, puis en calculant la pente dL/dT. La température de Néel correspond à la température de changement de pente de cette courbe.
Les résultats de ces essais sont indiqués respectivement dans les colonnes intitulées CTE [-180 C à 0 C] et 'Néel du tableau 1 ci-après.
Enfin, les inventeurs ont réalisé des essais mécaniques par traction plane à -196 C pour mesurer la limite élastique à 0,2% d'allongement RP0,2 à -196 C.
Les résultats de ces essais sont résumés dans la colonne intitulée RP0,2 à -196 C du tableau 1 ci-après.
1..) o Se CTE "
KCV à
o Ce S Essai Tenue à la _r i Née, [180 C -196 C
180 C à Rpo'2à
--, N Fe Mn Cr Ni N Y Si C Al Autres u, +La P
Varestraint corrosion (J/CM2) ( C) 0 C] 1..) 4=.
0 (10-61 C) (MPa) ce 1 Bal. 25,0 3,6 0,18 mini mini mini 0,30 0,4 mini mini mini 3 < Invar n.d. n.d. n.d. n.d.
2 Bal. 25,0 3,6 0,18 mini mini mini 0,30 mini mini mini mini 3 < Invar n.d. n.d. n.d. n.d.
3 Bal. 23,0 6,5 0,18 mini mini mini 0,28 0,45 mini mini mini 3 < Invar n.d. 58 n.d. n.d.
4 Bal. 23,0 6,5 0,18 mini mini mini 0,28 mini mini mini mini 3 < Invar n.d. 60 n.d. n.d.
Bal. 28,0 6,5 2,1 0,1 mini mini 0,25 mini mini mini mini 3 > Invar 120 88 8,5 710 6 Bal. 28,0 8 0 2 1 0 1 mini mini 0 25 mini mini mini mini 2 >Invar 122 72 8 4 740 7 Bal. 28,0 10,2 1,8 mini mini mini 0,30 mini mini mini mini 2 < Invar n.d. n.d. n.d. n.d.
P
.
8 Bal. 28 0 10 2 1 8 0 1 mini mini 0 30 mini mini mini mini 2 >Invar 125 62 8 3 760 ,õ
, NO
0, 9 Bal. 28,0 12,1 1,8 0,35 mini mini 0,30 mini mini mini mini 3 > Invar <50 52 8,3 1220 5 r...) .
Bal. 28 0 13 5 2 0 21 mini mini 0 28 mini mini mini mini 2 >Invar 120 42 8 3 815 rõ
c, NO
, ' 11 Bal. 28,0 16,0 2,0 0,1 mini mini 0,28 mini mini mini mini 2 > Invar <50 <40 9,2 1260 .
_, , 12 Bal. 27 8 10 1 0 3 0 15 mini mini 0 26 mini mini mini mini 2 >Invar 120 75 Li
Plus particulièrement, le coefficient moyen de dilatation thermique est déterminé
en mesurant la variation de longueur en micromètres entre -180 C et 0 C d'une éprouvette de longueur 50 mm à 0 C. Le coefficient moyen de dilatation thermique est 1 ¨ Li alors obtenu par application de la formule suivante :
x Lo où Lo ¨L1 représente la Lo To ¨ Ti variation de longueur en micromètres entre 0 C et -180 C, Lo représente la longueur de l'éprouvette à 0 C, To est égale à 0 C et Ti est égale à -180 C.
La température de Néel est déterminée en mesurant L(T), où L est la longueur de l'échantillon à la température T, puis en calculant la pente dL/dT. La température de Néel correspond à la température de changement de pente de cette courbe.
Les résultats de ces essais sont indiqués respectivement dans les colonnes intitulées CTE [-180 C à 0 C] et 'Néel du tableau 1 ci-après.
Enfin, les inventeurs ont réalisé des essais mécaniques par traction plane à -196 C pour mesurer la limite élastique à 0,2% d'allongement RP0,2 à -196 C.
Les résultats de ces essais sont résumés dans la colonne intitulée RP0,2 à -196 C du tableau 1 ci-après.
1..) o Se CTE "
KCV à
o Ce S Essai Tenue à la _r i Née, [180 C -196 C
180 C à Rpo'2à
--, N Fe Mn Cr Ni N Y Si C Al Autres u, +La P
Varestraint corrosion (J/CM2) ( C) 0 C] 1..) 4=.
0 (10-61 C) (MPa) ce 1 Bal. 25,0 3,6 0,18 mini mini mini 0,30 0,4 mini mini mini 3 < Invar n.d. n.d. n.d. n.d.
2 Bal. 25,0 3,6 0,18 mini mini mini 0,30 mini mini mini mini 3 < Invar n.d. n.d. n.d. n.d.
3 Bal. 23,0 6,5 0,18 mini mini mini 0,28 0,45 mini mini mini 3 < Invar n.d. 58 n.d. n.d.
4 Bal. 23,0 6,5 0,18 mini mini mini 0,28 mini mini mini mini 3 < Invar n.d. 60 n.d. n.d.
Bal. 28,0 6,5 2,1 0,1 mini mini 0,25 mini mini mini mini 3 > Invar 120 88 8,5 710 6 Bal. 28,0 8 0 2 1 0 1 mini mini 0 25 mini mini mini mini 2 >Invar 122 72 8 4 740 7 Bal. 28,0 10,2 1,8 mini mini mini 0,30 mini mini mini mini 2 < Invar n.d. n.d. n.d. n.d.
P
.
8 Bal. 28 0 10 2 1 8 0 1 mini mini 0 30 mini mini mini mini 2 >Invar 125 62 8 3 760 ,õ
, NO
0, 9 Bal. 28,0 12,1 1,8 0,35 mini mini 0,30 mini mini mini mini 3 > Invar <50 52 8,3 1220 5 r...) .
Bal. 28 0 13 5 2 0 21 mini mini 0 28 mini mini mini mini 2 >Invar 120 42 8 3 815 rõ
c, NO
, ' 11 Bal. 28,0 16,0 2,0 0,1 mini mini 0,28 mini mini mini mini 2 > Invar <50 <40 9,2 1260 .
_, , 12 Bal. 27 8 10 1 0 3 0 15 mini mini 0 26 mini mini mini mini 2 >Invar 120 75 Li
13 Bal. 27,8 10,1 2,8 0,15 mini mini 0,26 mini mini mini mini 2 > Invar n.d. n.d. 8,8 875
14 Bal. 22,0 9,9 2,0 0,15 0,015 mini 0,20 mini mini mini mini 1 > Invar 115 <40 8,1 690
15 Bal. 25 5 9 9 2 0 Ç15 0,035 mini 0 20 mini mini mini mini 1 >
Invar 122 51 8 3 815
Invar 122 51 8 3 815
16 Bal. 28 0 10 0 1 8 0 15 0.050 mini 0 25 mini mini mini mini 1 >
Invar 95 61 U 880
Invar 95 61 U 880
17 Bal. 31 5 10 0 1 8 0 15 0,075 mini 0 25 mini mini mini mini 1 >Invar 105 70 8 4 1020
18 Bal. 31,5 10,0 1,8 0,15 0,150 mini 0,25 mini mini mini mini 3 >
Invar 95 72 8,4 990 so n
Invar 95 72 8,4 990 so n
19 Bal. 28,0 9 5 1 9 0 2 mini 0,040 Ç4 mini mini mini mini 1 >Invar 100 63 M 1010 Bal. 28 0 9 5 1 9 0 2 mini 0,080 Q4 mini mini mini mini 1 >Invar 105 64 8 4 980 5 ,..
21 Bal. 28,0 9,5 1,9 0,2 mini 0,200 0,24 mini mini mini mini 3 > Invar 85 63 8,3 1000 o ,-.
o Tableau 1 : Compositions d'alliages et résultats des essais e,-u, o u, 1..) cao Dans le tableau 1 ci-dessus, n.d. signifie que la valeur considérée n'a pas été
déterminée.
Par ailleurs, les essais conformes à l'invention ont été soulignés.
Dans ce tableau :
- pour les éléments C, Al, Se, S, P, 0, mini signifie :
C < 0,05% en poids, Al < 0,02% en poids, Se < 0,001% en poids, S < 0,005% en poids, P < 0,04% en poids, 0 < 0,002% en poids, - les éléments notés Autres incluent Co, Cu, Mo, Sn, Nb, V, Ti et Pb, et, dans cette colonne, mini signifie :
- Co, Cu, Mo < 0,2% en poids, - Sn, Nb, V, Ti < 0,02% en poids, et - Pb < 0,001% en poids.
Pour l'azote, mini signifie N < 0,03% en poids. A ces teneurs, l'azote est considéré comme un élément résiduel.
Pour les terres rares, à savoir Ce, La et Y, mini signifie que l'alliage comprend au plus des traces de ces éléments, de préférence une teneur en chacun de ces éléments inférieure ou égale à 1 ppm.
Les essais numérotés 6, 8, 10, 12, 15 à 17, 19 et 20 sont conformes à
l'invention.
On constate que les bandes réalisées suivant ces essais présentent une bonne, voir une excellente, tenue à la fissuration à chaud (cf. colonne essais Varestraint), et présentent donc une bonne soudabilité.
Par ailleurs, ces bandes présentent une résistance à la corrosion supérieure ou égale à celle de l'Invar M93, un coefficient moyen de dilatation thermique OIE
entre -180 C et 0 C inférieur ou égal à 8,5.10-6/00, une température de Néel supérieure ou égale à 40 C, une résilience KCV à -196 C supérieure ou égale à 80 J/cm2 et une limite d'élasticité RP0,2 à -196 C supérieure ou égale à 700 MPa.
Les bandes réalisées dans l'alliage selon l'invention présentent donc des propriétés de dilatation thermique, de résilience et de résistance mécanique satisfaisantes pour leur utilisation pour des applications pour lesquelles une stabilité
dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, notamment à
température cryogénique.
Les alliages selon les essais numérotés 1 à 5 présentent une teneur en chrome strictement inférieure à 7,0% en poids. On constate que les bandes correspondantes présentent une mauvaise tenue à la fissuration à chaud, et donc une soudabilité peu satisfaisante. Par ailleurs, les essais 1 et 3 montrent que cette mauvaise tenue à la 5 fissuration à chaud n'est pas compensée par l'ajout de carbone, même à
des teneurs relativement élevées.
L'alliage selon l'essai 11 présente une teneur en chrome strictement supérieure à
14,0% en poids. On observe que les bandes correspondantes présentent une fragilité
importante à température cryogénique, se traduisant par une résilience KCV
strictement 10 inférieure à 50 J/cm2. On observe également que cet alliage présente une température de Néel strictement inférieure à 40 C.
L'alliage selon l'essai numéroté 13 présente une teneur en nickel strictement supérieure à 2,5% en poids. On observe que les bandes correspondantes présentent un coefficient moyen de dilatation thermique OIE entre -180 C et 0 C strictement supérieur à
15 8,5.10-6/ C.
La comparaison des essais 7 et 8 montre que, toutes choses étant égales par ailleurs, l'augmentation de la teneur en azote permet d'améliorer la tenue à
la corrosion.
Par ailleurs, l'alliage selon l'essai numéroté 9 présente une teneur en azote strictement supérieure à 0,30% en poids, et on observe qu'il présente une soudabilité et une résilience KCV à -196 C dégradées.
Par ailleurs, comme le montre la comparaison des essais 14 et 15, la diminution de la teneur en manganèse, toutes choses étant égales par ailleurs, résulte en une diminution de la température de Néel.
On observe également que les bandes correspondant aux essais 14, 17, 19 et 20, qui comprennent des terres rares dans des proportions comprises entre 0,010%
et 0,14%
en poids présentent une excellente résistance à la fissuration à chaud, avec des longueurs de fissures inférieures à 2 mm. Au contraire, les bandes correspondant aux essais 18 et 21 présentent une teneur en terres rares strictement supérieure à
0,14% en poids, et l'on constate que ces bandes présentent une soudabilité dégradée.
La tenue mécanique d'une soudure homogène entre deux pièces réalisées en alliage fer-manganèse selon l'invention ou d'une soudure hétérogène entre une pièce réalisée en alliage fer-manganèse selon l'invention et une pièce réalisée dans un alliage différent, et notamment en acier inoxydable 304L et en Invar M93, a été
investiguée par des essais de traction. Ces essais ont été réalisés en utilisant l'alliage selon l'exemple 16 du tableau 1 en tant qu'alliage fer-manganèse.
Plus particulièrement, on a réalisé des soudures homogènes en soudant entre eux en bout à bout deux coupons prélevés dans une bande réalisée dans l'alliage fer-manganèse selon l'exemple 16 du tableau 1. On a également réalisé des soudures hétérogènes en soudant en bout à bout un coupon prélevé dans une bande réalisée dans l'alliage selon l'exemple 16 du tableau 1 à un coupon prélevé dans une bande réalisée en Invar M93 ou à un coupon prélevé dans une bande réalisée en acier inoxydable 304L.
Par ailleurs, on a réalisé, à titre de comparaison, des soudures homogènes en soudant entre eux en bout à bout deux coupons prélevés dans des bandes réalisées en Invar M93 et des soudures hétérogènes en soudant entre eux en bout à bout un coupon prélevé dans une bande réalisée en Invar M93 et un coupon prélevé dans une bande réalisée en acier inoxydable 304L.
Les résultats sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous.
Nature de l'assemblage soudé Exemple Exemple Exemple16-Invar Inox bout à bout 16- 16- Inox Invar M93 M93 ¨
Exemple 304L Invar Invar Résistance mécanique Rm de l'assemblage soudé à 25 C 615 475 425 410 (MPa) Tableau 2 : Résultats des essais de traction Les essais de traction ont été réalisés à température ambiante comme il est d'usage pour les essais de qualification de soudage.
Ces essais montrent que l'alliage selon l'invention présente une soudabilité
satisfaisante avec l'acier inoxydable et l'Invar .
L'alliage selon l'invention peut être avantageusement utilisé dans toute application dans laquelle une bonne stabilité dimensionnelle, associée à une bonne résistance à la corrosion et une bonne soudabilité sont désirées, notamment dans le domaine cryogénique ou encore dans le domaine de l'électronique.
Compte tenu de leurs propriétés, les alliages selon l'invention peuvent être avantageusement utilisés pour la fabrication d'assemblages soudés destinés à
des applications dans lesquelles une stabilité dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, en particulier à température cryogénique.
21 Bal. 28,0 9,5 1,9 0,2 mini 0,200 0,24 mini mini mini mini 3 > Invar 85 63 8,3 1000 o ,-.
o Tableau 1 : Compositions d'alliages et résultats des essais e,-u, o u, 1..) cao Dans le tableau 1 ci-dessus, n.d. signifie que la valeur considérée n'a pas été
déterminée.
Par ailleurs, les essais conformes à l'invention ont été soulignés.
Dans ce tableau :
- pour les éléments C, Al, Se, S, P, 0, mini signifie :
C < 0,05% en poids, Al < 0,02% en poids, Se < 0,001% en poids, S < 0,005% en poids, P < 0,04% en poids, 0 < 0,002% en poids, - les éléments notés Autres incluent Co, Cu, Mo, Sn, Nb, V, Ti et Pb, et, dans cette colonne, mini signifie :
- Co, Cu, Mo < 0,2% en poids, - Sn, Nb, V, Ti < 0,02% en poids, et - Pb < 0,001% en poids.
Pour l'azote, mini signifie N < 0,03% en poids. A ces teneurs, l'azote est considéré comme un élément résiduel.
Pour les terres rares, à savoir Ce, La et Y, mini signifie que l'alliage comprend au plus des traces de ces éléments, de préférence une teneur en chacun de ces éléments inférieure ou égale à 1 ppm.
Les essais numérotés 6, 8, 10, 12, 15 à 17, 19 et 20 sont conformes à
l'invention.
On constate que les bandes réalisées suivant ces essais présentent une bonne, voir une excellente, tenue à la fissuration à chaud (cf. colonne essais Varestraint), et présentent donc une bonne soudabilité.
Par ailleurs, ces bandes présentent une résistance à la corrosion supérieure ou égale à celle de l'Invar M93, un coefficient moyen de dilatation thermique OIE
entre -180 C et 0 C inférieur ou égal à 8,5.10-6/00, une température de Néel supérieure ou égale à 40 C, une résilience KCV à -196 C supérieure ou égale à 80 J/cm2 et une limite d'élasticité RP0,2 à -196 C supérieure ou égale à 700 MPa.
Les bandes réalisées dans l'alliage selon l'invention présentent donc des propriétés de dilatation thermique, de résilience et de résistance mécanique satisfaisantes pour leur utilisation pour des applications pour lesquelles une stabilité
dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, notamment à
température cryogénique.
Les alliages selon les essais numérotés 1 à 5 présentent une teneur en chrome strictement inférieure à 7,0% en poids. On constate que les bandes correspondantes présentent une mauvaise tenue à la fissuration à chaud, et donc une soudabilité peu satisfaisante. Par ailleurs, les essais 1 et 3 montrent que cette mauvaise tenue à la 5 fissuration à chaud n'est pas compensée par l'ajout de carbone, même à
des teneurs relativement élevées.
L'alliage selon l'essai 11 présente une teneur en chrome strictement supérieure à
14,0% en poids. On observe que les bandes correspondantes présentent une fragilité
importante à température cryogénique, se traduisant par une résilience KCV
strictement 10 inférieure à 50 J/cm2. On observe également que cet alliage présente une température de Néel strictement inférieure à 40 C.
L'alliage selon l'essai numéroté 13 présente une teneur en nickel strictement supérieure à 2,5% en poids. On observe que les bandes correspondantes présentent un coefficient moyen de dilatation thermique OIE entre -180 C et 0 C strictement supérieur à
15 8,5.10-6/ C.
La comparaison des essais 7 et 8 montre que, toutes choses étant égales par ailleurs, l'augmentation de la teneur en azote permet d'améliorer la tenue à
la corrosion.
Par ailleurs, l'alliage selon l'essai numéroté 9 présente une teneur en azote strictement supérieure à 0,30% en poids, et on observe qu'il présente une soudabilité et une résilience KCV à -196 C dégradées.
Par ailleurs, comme le montre la comparaison des essais 14 et 15, la diminution de la teneur en manganèse, toutes choses étant égales par ailleurs, résulte en une diminution de la température de Néel.
On observe également que les bandes correspondant aux essais 14, 17, 19 et 20, qui comprennent des terres rares dans des proportions comprises entre 0,010%
et 0,14%
en poids présentent une excellente résistance à la fissuration à chaud, avec des longueurs de fissures inférieures à 2 mm. Au contraire, les bandes correspondant aux essais 18 et 21 présentent une teneur en terres rares strictement supérieure à
0,14% en poids, et l'on constate que ces bandes présentent une soudabilité dégradée.
La tenue mécanique d'une soudure homogène entre deux pièces réalisées en alliage fer-manganèse selon l'invention ou d'une soudure hétérogène entre une pièce réalisée en alliage fer-manganèse selon l'invention et une pièce réalisée dans un alliage différent, et notamment en acier inoxydable 304L et en Invar M93, a été
investiguée par des essais de traction. Ces essais ont été réalisés en utilisant l'alliage selon l'exemple 16 du tableau 1 en tant qu'alliage fer-manganèse.
Plus particulièrement, on a réalisé des soudures homogènes en soudant entre eux en bout à bout deux coupons prélevés dans une bande réalisée dans l'alliage fer-manganèse selon l'exemple 16 du tableau 1. On a également réalisé des soudures hétérogènes en soudant en bout à bout un coupon prélevé dans une bande réalisée dans l'alliage selon l'exemple 16 du tableau 1 à un coupon prélevé dans une bande réalisée en Invar M93 ou à un coupon prélevé dans une bande réalisée en acier inoxydable 304L.
Par ailleurs, on a réalisé, à titre de comparaison, des soudures homogènes en soudant entre eux en bout à bout deux coupons prélevés dans des bandes réalisées en Invar M93 et des soudures hétérogènes en soudant entre eux en bout à bout un coupon prélevé dans une bande réalisée en Invar M93 et un coupon prélevé dans une bande réalisée en acier inoxydable 304L.
Les résultats sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous.
Nature de l'assemblage soudé Exemple Exemple Exemple16-Invar Inox bout à bout 16- 16- Inox Invar M93 M93 ¨
Exemple 304L Invar Invar Résistance mécanique Rm de l'assemblage soudé à 25 C 615 475 425 410 (MPa) Tableau 2 : Résultats des essais de traction Les essais de traction ont été réalisés à température ambiante comme il est d'usage pour les essais de qualification de soudage.
Ces essais montrent que l'alliage selon l'invention présente une soudabilité
satisfaisante avec l'acier inoxydable et l'Invar .
L'alliage selon l'invention peut être avantageusement utilisé dans toute application dans laquelle une bonne stabilité dimensionnelle, associée à une bonne résistance à la corrosion et une bonne soudabilité sont désirées, notamment dans le domaine cryogénique ou encore dans le domaine de l'électronique.
Compte tenu de leurs propriétés, les alliages selon l'invention peuvent être avantageusement utilisés pour la fabrication d'assemblages soudés destinés à
des applications dans lesquelles une stabilité dimensionnelle élevée sous l'effet des variations de température est requise, en particulier à température cryogénique.
Claims (9)
1.- Alliage fer-manganèse comprenant, en poids :
25,0% Mn 32,0%
7,0% Cr 14,0%
0 Ni 2,5%
0,05% N 0,30%
0,1 Si 0,5%
optionnellement 0,010% terres rares 0,14%
le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
25,0% Mn 32,0%
7,0% Cr 14,0%
0 Ni 2,5%
0,05% N 0,30%
0,1 Si 0,5%
optionnellement 0,010% terres rares 0,14%
le reste étant du fer et des éléments résiduels résultant de l'élaboration.
2.- Alliage selon la revendication 1, dans lequel la teneur en chrome est comprise entre 8,5% et 11,5% en poids.
3.- Alliage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la teneur en nickel est comprise entre 0,5% et 2,5% en poids.
4.- Alliage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la teneur en azote comprise entre 0,15% et 0,25% en poids.
5.- Alliage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les terres rares comprennent un ou plusieurs éléments choisis parmi : le lanthane (La), le cérium (Ce), l'yttrium (Y), le praséodyme (Pr), le néodyme (Nd), le samarium (Sm) et l'ytterbium (Yb).
6.- Procédé de fabrication d'une bande réalisée dans un alliage fer-manganèse selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes successives suivantes :
- on élabore un alliage selon l'une quelconque des revendications précédentes ;
- on forme un demi-produit dudit alliage ;
- on lamine à chaud ce demi-produit afin d'obtenir une bande à chaud ;
- optionnellement on lamine à froid la bande à chaud en une ou plusieurs passes pour obtenir une bande à froid.
- on élabore un alliage selon l'une quelconque des revendications précédentes ;
- on forme un demi-produit dudit alliage ;
- on lamine à chaud ce demi-produit afin d'obtenir une bande à chaud ;
- optionnellement on lamine à froid la bande à chaud en une ou plusieurs passes pour obtenir une bande à froid.
7.- Bande réalisée dans un alliage fer-manganèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
8.- Procédé de fabrication d'un fil réalisé dans un alliage fer-manganèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d'un demi-produit réalisé dans un alliage fer-manganèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ;
- transformation à chaud de ce demi-produit pour former un fil intermédiaire ;
et - transformation du fil intermédiaire en fil, de diamètre inférieur à celui du fil intermédiaire, ladite transformation comprenant une étape de tréfilage.
- fourniture d'un demi-produit réalisé dans un alliage fer-manganèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ;
- transformation à chaud de ce demi-produit pour former un fil intermédiaire ;
et - transformation du fil intermédiaire en fil, de diamètre inférieur à celui du fil intermédiaire, ladite transformation comprenant une étape de tréfilage.
9.- Fil réalisé dans un alliage fer-manganèse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2019/050528 WO2020152498A1 (fr) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Alliage fer-manganèse à soudabilité améliorée |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CA3126854A1 true CA3126854A1 (fr) | 2020-07-30 |
Family
ID=65276243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CA3126854A Pending CA3126854A1 (fr) | 2019-01-22 | 2019-01-22 | Alliage fer-manganese a soudabilite amelioree |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220162728A1 (fr) |
EP (1) | EP3914738A1 (fr) |
JP (2) | JP7326454B2 (fr) |
KR (2) | KR102655166B1 (fr) |
CN (1) | CN113383092A (fr) |
BR (1) | BR112021014128A2 (fr) |
CA (1) | CA3126854A1 (fr) |
MX (1) | MX2021008766A (fr) |
WO (1) | WO2020152498A1 (fr) |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2351234A1 (de) * | 1973-10-12 | 1975-04-17 | Nippon Steel Corp | Kaltzaeher stahl mit niedrigem ausdehnungskoeffizienten |
GB1438884A (en) * | 1974-09-30 | 1976-06-09 | Allegheny Ludlum Ind Inc | Corrosion resistant austenitic steel |
JPS5236513A (en) * | 1975-09-18 | 1977-03-19 | Daido Steel Co Ltd | Strong and tough steel used at extremely low temperature |
JPS60204864A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-16 | Sanyo Tokushu Seikou Kk | 常温および低温において靭性の優れた高Mn非磁性鋼 |
DE3577882D1 (de) * | 1984-05-22 | 1990-06-28 | Westinghouse Electric Corp | Austenitische legierungen auf eisen-mangan-basis und auf eisen-mangan-chrom-basis. |
JPS61143563A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-07-01 | Nippon Steel Corp | 耐錆性極低温用高マンガン強靭鋼 |
JPH0619110B2 (ja) * | 1986-05-19 | 1994-03-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 極低温用高Mnオ−ステナイトステンレス鋼の製造方法 |
JPS63259026A (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-26 | Nippon Mining Co Ltd | 非磁性材料の製造方法 |
JPH0211723A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-16 | Kanai Hiroyuki | マイクロシャフトの製造方法 |
US5278881A (en) * | 1989-07-20 | 1994-01-11 | Hitachi, Ltd. | Fe-Cr-Mn Alloy |
JP3152473B2 (ja) * | 1992-01-20 | 2001-04-03 | 新日本製鐵株式会社 | 高Mn非磁性鋼の潜弧溶接方法 |
WO1997003215A1 (fr) * | 1995-07-11 | 1997-01-30 | Kari Martti Ullakko | Alliages ferreux a memoire de forme et amortissement de vibrations, contenant de l'azote |
FR2796083B1 (fr) * | 1999-07-07 | 2001-08-31 | Usinor | Procede de fabrication de bandes en alliage fer-carbone-manganese, et bandes ainsi produites |
JP4529872B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2010-08-25 | 住友金属工業株式会社 | 高Mn鋼材及びその製造方法 |
CN101250674A (zh) | 2008-04-11 | 2008-08-27 | 江苏大学 | 一种中氮高锰奥氏体不锈钢 |
EP2799571B1 (fr) * | 2011-12-27 | 2021-04-07 | Posco | Acier austénitique présentant une usinabilité et une résistance aux températures cryogéniques améliorées dans des zones affectées par la température de soudage, et procédé de production correspondant |
KR20150066373A (ko) | 2013-12-06 | 2015-06-16 | 주식회사 포스코 | 내충격성 및 내마모성이 우수한 용접이음부 |
KR101543916B1 (ko) * | 2013-12-25 | 2015-08-11 | 주식회사 포스코 | 표면 가공 품질이 우수한 저온용강 및 그 제조 방법 |
PT2924131T (pt) * | 2014-03-28 | 2019-10-30 | Outokumpu Oy | Aço inoxidável austenítico com elevado teor em manganês |
JP6693217B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2020-05-13 | 日本製鉄株式会社 | 極低温用高Mn鋼材 |
DE102017114262A1 (de) * | 2017-06-27 | 2018-12-27 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Stahllegierung mit verbesserter Korrisionsbeständigkeit bei Hochtemperaturbeanspruchung und Verfahren zur Herstellung von Stahlband aus dieser Stahllegierung |
-
2019
- 2019-01-22 JP JP2021542501A patent/JP7326454B2/ja active Active
- 2019-01-22 CA CA3126854A patent/CA3126854A1/fr active Pending
- 2019-01-22 EP EP19702970.5A patent/EP3914738A1/fr active Pending
- 2019-01-22 BR BR112021014128-6A patent/BR112021014128A2/pt active Search and Examination
- 2019-01-22 CN CN201980089983.1A patent/CN113383092A/zh active Pending
- 2019-01-22 MX MX2021008766A patent/MX2021008766A/es unknown
- 2019-01-22 US US17/423,656 patent/US20220162728A1/en active Pending
- 2019-01-22 WO PCT/IB2019/050528 patent/WO2020152498A1/fr unknown
- 2019-01-22 KR KR1020217026383A patent/KR102655166B1/ko active IP Right Grant
- 2019-01-22 KR KR1020247007611A patent/KR20240034893A/ko active Search and Examination
-
2023
- 2023-08-01 JP JP2023125502A patent/JP2023159131A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102655166B1 (ko) | 2024-04-04 |
KR20240034893A (ko) | 2024-03-14 |
EP3914738A1 (fr) | 2021-12-01 |
KR20210118126A (ko) | 2021-09-29 |
US20220162728A1 (en) | 2022-05-26 |
JP2022522613A (ja) | 2022-04-20 |
JP7326454B2 (ja) | 2023-08-15 |
MX2021008766A (es) | 2021-08-24 |
CN113383092A (zh) | 2021-09-10 |
JP2023159131A (ja) | 2023-10-31 |
WO2020152498A1 (fr) | 2020-07-30 |
BR112021014128A2 (pt) | 2021-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0896072B1 (fr) | Acier inoxydable austénitique comportant une très faible teneur en nickel | |
CA2239478C (fr) | Acier inoxydable austenoferritique a tres bas nickel et presentant un fort allongement en traction | |
EP2718469B1 (fr) | Tôle d'acier laminée à froid et revêtue de zinc ou d'alliage de zinc, procede de fabrication et utilisation d'une telle tôle | |
EP2155916B2 (fr) | Acier a faible densite presentant une bonne aptitude a l'emboutissage | |
JP5126703B1 (ja) | オーステナイト鋼溶接継手 | |
EP1805333A1 (fr) | Procede de fabrication de toles d' acier austenitique fer-carbone-manganese et toles ainsi produites | |
EP1559498A1 (fr) | Procédé de soudage hybride arc-laser des aciers ferritiques | |
CA2815018A1 (fr) | Tole d'acier laminee a chaud ou a froid, son procede de fabrication et son utilisation dans l'industrie automobile | |
EP2893049A1 (fr) | Tôle d'acier inoxydable ferritique, son procédé de fabrication, et son utilisation, notamment dans des lignes d'échappement | |
EP0974678A1 (fr) | Procédé et acier pour la fabrication d'une enceinte chaudronnée, travaillant en présence d'hydrogène sulfuré | |
CA2941205C (fr) | Alliage fer-nickel presentant une soudabilite amelioree | |
EP1557234A1 (fr) | Procédé de soudage par laser d'acier, en particulier ferritique, avec apport de fil de soudage fusible et gaz de protection; fil fourré de soudage pouvant être utilisé dans ledit procédé | |
EP1099769B1 (fr) | Procédé de réalisation d'une bande de tôle laminée à chaud à très haute résistance, utilisable pour la mise en forme et notamment pour l'emboutissage | |
CA3126854A1 (fr) | Alliage fer-manganese a soudabilite amelioree | |
EP2951328B1 (fr) | Fil de soudure pour alliage fe-36ni | |
EP3252175B1 (fr) | Alliage d'acier moulé, pièce et procédé de fabrication correspondants | |
EP0748877B1 (fr) | Procédé de réalisation d'une bande de tôle d'acier laminée à chaud à très haute limite d'élasticité et tôle d'acier obtenue | |
RU2772883C1 (ru) | Железо-марганцевый сплав с улучшенной свариваемостью | |
CA3209936A1 (fr) | Alliage fe-ni, destine notamment au transport et au stockage d'hydrogene liquide | |
CH267444A (fr) | Alliage. | |
WO1991012351A1 (fr) | Agent pour ameliorer la resistance a la fissuration par l'hydrogene d'aciers faiblement ou moyennement allies, procede d'utilisation de cet agent et pieces obtenues |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EEER | Examination request |
Effective date: 20231222 |