Alliage résistant à la corrosion. L'invention a pour objet un alliage résis tant à la corrosion, qui peut être durci par traitement thermique.
Une des principales raisons pour lesquelles le fer et ses alliages, y compris l'acier au carbone et les aciers alliés, ont été si large ment utilisés en métallurgie, et continuent à l'être en dépit. des remarquables inventions qui ont été faites ces dernières années dans le domaine des alliages non ferreux, est la grande diversité des emplois que rend possible la grande variété de leurs propriétés mécani ques telles que la dureté, la ténacité, l'allonge ment, etc.
Cela est confirmé par l'étude de quelques alliages non ferreux dont L'usage s'est quel que peu étendu, comme par exemple le bronze au glucinium. Cet alliage possède, sur les aciers ordinaires, l'avantage d'offrir une ;ronde résistance à la corrosion; de plus, il est susceptible de durcir par traitement ther mique. Cependant, la gamme des duretés pos sibles avec le bronze au glucinium et la gamme des autres propriétés associées, telles que la ténacité, ne sont pas suffisamment étendues pour en permettre l'emploi dans tous les cas où l'on utilise l'acier.
Il tend à être extrême ment fragile quand la proportion de gluci- nium atteint 2,5 /0 et plus et, pour l'alliage commercial comportant la quantité maximum de glucinium utilisable, 2 à 2,250/0, la dureté maximum avoisine 36 dans l'échelle C de Roekwell. Un autre inconvénient du bronze au glucinium est son prix, le glucinium étant un élément extrêmement coûteux.
Un autre alliage que l'on peut, prendre en considération est l'alliage cuivre-nickel-sili- cium. Cet alliage n'offre pas d'inconvénient du point de vue du prix, parce que la propor tion moyenne de nickel n'y est seulement que d'environ 2% et celle de silicium légèrement supérieure à l0/0. Mais, bien que cet alliage puisse être durci, on ne peut le rendre assez tenace ou assez résistant pour beaucoup d'em plois, sa ténacité maximum étant voisine de 85 kg par mmz.
Les alliages d'argent et de nickel sont très largement utilisés dans certains emplois où l'on désire une certaine résistance à, la corro sion, mais leur utilisation est limitée du fait qu'on ne connaît aucune méthode pour les durcir.
On a également utilisé quelque peu les alliages de cuivre et de nickel obtenus directe ment à partir du minerai canadien de nickel, mais ils sont coûteux à cause de leur forte proportion de nickel, et l'alliage ordinaire à 70 % de nickel et 30 % de cuivre ne peut pas être durci.
Récemment, on a. trouvé que l'addi tion d'une quantité relativement petite de cer tains éléments à de tels alliages permettait l'obtention d'alliages susceptibles d'être durcis par traitement. thermique.
Ces alliages cependant ne présentent pas une gamme de propriétés adéquate permettant leur utilisation, d'une manière générale, pour les objets manufacturés.
L'alliage résistant à la corrosion qui fait l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il est formé essentiellement de cuivre, de nickel et de manganèse, les proportions rela tives de cuivre, de nickel et de manganèse, exprimées en pour-cent par rapport à l'en semble de ces trois constituants, étant telles qu'elles déterminent un point tombant à l'in térieur de l'ensemble des aires ombrée et poile- tuée de la fig. 1 du dessin. De préférence, cet alliage contient presque exclusivement du cuivre, du nickel et du manganèse; en d'au tres termes, il est obtenu à partir de consti tuants qui présentent un haut degré de pureté.
Cependant, pour certains usages, il peut être avantageux d'y introduire d'autres élé ments, tels que de l'étain, de l'argent, du bore, du silicium ou du glucinium en petites quantités, du chrome ou du zinc en plus grandes proportions, du cobalt, et même du fer, mais en très faibles proportions.
Les alliages conformes à. l'invention sont très faciles à usiner et peuvent être durcis par traitement thermique. Leur ténacité peut ainsi varier de 28 kg (environ) par mm2, à 175 kg ou plus par mm2. Leur dureté dans l'échelle C de Rockwell varie de -45 à. + 50. D'autres propriétés telles que l'allongement, la. ductilité, la facilité d'usinage, été. peuvent varier d'une façon correspondante.
Ces alliages permettent donc la fabrication, à l'état doux, d'articles métalliques qui, après durcissement, présentent des propriétés mécaniques qui ne se rencontrent habituellement que dans les aciers, tout en possédant l'avantage d'une haute résistance à la corrosion dans les condi tions ordinaires d'utilisation.
Dans le but de rendre clair à l'homme de l'art le caractère inhabituel de ces alliages, le titulaire a montré, au dessin annexé, quelques- unes des propriétés les plus intéressantes de ces alliages, et les zones dans lesquelle ces pro priétés se situent. .
La fig. 1 est un diagramme ternaire mon trant la zone des alliages cuivre-nickel-manga- nèse conformes à l'invention et montrant la dureté croissante obtenue par traitement ther mique d'échantillons écrouis.
La fig. 2 est un diagramme semblable à celui de la fig. 1 indiquant la résistance élec trique d'alliages travaillés à. froid, à l'inté rieur de la zone de composition indiquée.
La fig. 3 est. semblable à la fig. 2, qui in dique la résistance électrique des alliages une fois durcis par traitement thermique.
La fig. 4 est un diagramme semblable mon trant la. relation entre la icomposition et le coefficient de variation de la résistivité en fonction de la température.
La fig. 5 est un diagramme semblable in diquant le coefficient de dilatation de quel ques-uns des alliages, à l'intérieur de la zone indiquée.
On notera que la. ligne marquée llya-Yi (fig. 1) bissecte sensiblement l'aire ombrée. bien qu'elle se dirige légèrement du côté d'une proportion croissante de nickel. Cette ligne correspond presque exactement au composé hypothétique Mn-Ni. Il apparaît donc que les alliages conformes à. l'invention peuvent être caractérisés comme des alliages pseudo- binaires dont le cuivre est durci par le com posé Mn-Ni.
L'aire ponctuée voisine de la ligne Nickel- Manganèse représente des alliages dont l'usi nage a été trouvé difficile. Les alliages corres pondant à cette zone sont durs une fois fon dus et ne sont pas facilement usinés. Ils ne possèdent pas la. gamme de propriétés des alliages de l'aire ombrée, mais ils peuvent être employés avantageusement dans les cas où ils peuvent être convenablement usinés.
Les alliages définis par l'ensemble des aires ombrée et ponctuée de la fig. 1 sont de préférence durcis par trempe et vieillissement.
Le titulaire a observé que la. variation maximum des propriétés peut être obtenue par trempe à partir d'une température de 900 C, ou à. partir d'une température com prise entre 900 C et le point de fusion.
Un travail mécanique intermédiaire, de même que la température de revenu ou clé vieillissement, paraît affecter les propriétés de ces alliages et leur donner de la dureté. La dureté finale n'est. cependant pas sensiblement affectée par la valeur du travail à froid et elle ne varie sensiblement pas, au moins dans la partie centrale de l'aire ombrée, si les pro portions des différents constituants sont modi fiées. Par contre, il a été observé que la du reté finale est affectée par la température de trempe: si la température de trempe est égale ou supérieure à 900 C, la dureté finale est en général constante, mais si la température de trempe est plus basse, le traitement de dur cissement ou de vieillissement sera moins effi cace.
En certains points de l'aire ombrée de la fig. 1, on a indiqué par un chiffre l'accroisse ment de dureté que l'on peut obtenir, dans l'alliage correspondant au point où le chiffre apparaît, par le traitement thermique d'un échantillon travaillé à froid ayant été trempé avant ledit travail. Ces chiffres n'indiquent pas la dureté, mais expriment l'accroissement de celle-ci dans l'échelle C de Rockwell. Dans chaque cas, l'accroissement de dureté est obtenu par chauffage à 450 C pendant 10 heures.
Dans le tableau I ci-dessous, on a indiqué l'accroissement de dureté par traitement ther mique à diverses températures, conjointement avec l'accroissement de dureté des alliages fon dus, trempés et travaillés à froid. Les trois premières colonnes indiquent la composition des alliages, la colonne suivante la dureté dans l'échelle C de Rockwell après fusion, les deux colonnes suivantes la dureté de ces alliages, respectivement après trempe et travail à froid, et les cinq dernières colonnes la dureté obte nue (voisine de la plus grande dureté possi ble) après chauffage aux différentes tempéra tures indiquées en haut des colonnes corres pondantes.
EMI0003.0007
<I>Tableau <SEP> I:</I>
<tb> Mn <SEP> Ni <SEP> Cu <SEP> fondu <SEP> Trempé <SEP> travaillé <SEP> à <SEP> froid <SEP> 350 <SEP> 400 <SEP> 450 <SEP> 500 <SEP> 550
<tb> 20 <SEP> 20 <SEP> 60 <SEP> -33 <SEP> -40 <SEP> 11 <SEP> 23 <SEP> 34 <SEP> 46 <SEP> 33 <SEP> -20
<tb> 15 <SEP> 15 <SEP> 70 <SEP> -42 <SEP> -44 <SEP> 6 <SEP> 10 <SEP> 12 <SEP> 19 <SEP> -8 <SEP> -39
<tb> 35 <SEP> 35 <SEP> 30 <SEP> -13 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 25 <SEP> 29 <SEP> 42 <SEP> 53 <SEP> 41 <SEP> 18
<tb> 35 <SEP> 45 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 7 <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 26 <SEP> 28 <SEP> 41 <SEP> 50 <SEP> 38 <SEP> 14
<tb> 35 <SEP> 55 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 27 <SEP> 28 <SEP> 31 <SEP> 37 <SEP> 28 <SEP> 8
<tb> 70 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> -15 <SEP> -13 <SEP> 15 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 21 <SEP> 18 <SEP> 8 Dans le tableau II ci-dessous est indiqué alliages
trempés n'avant pas été travaillés à l'effet du traitement thermique sur des froid.
EMI0003.0008
<I>Tableau <SEP> II:</I>
<tb> Mn <SEP> Ni <SEP> ou <SEP> Trempé <SEP> 350 <SEP> 400 <SEP> 450 <SEP> 500 <SEP> 550
<tb> 20 <SEP> 20 <SEP> 60 <SEP> -40 <SEP> -10 <SEP> 20 <SEP> 45 <SEP> 32 <SEP> -19
<tb> 15 <SEP> 15 <SEP> 70 <SEP> -44 <SEP> -12 <SEP> 10 <SEP> 20 <SEP> -9 <SEP> -35
<tb> 35 <SEP> 35 <SEP> 30 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> 38 <SEP> 52 <SEP> 40 <SEP> 16
<tb> 35 <SEP> 45 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> 9 <SEP> 8 <SEP> 39 <SEP> 51 <SEP> 36 <SEP> 10
<tb> 3r 5 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> 27 <SEP> 38 <SEP> 25 <SEP> 7
<tb> 70 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> -13 <SEP> 9 <SEP> -7 <SEP> 0 <SEP> -5 <SEP> -8 On notera, en comparant les deux tableaux,
qu'à partir de 450 il y a très peu de diffé rence dans la dureté finale entre les alliages travaillés à, froid ou simplement trempés, exception faite pour l'alliage à. 701/o de man ganèse et 30 % de nickel, non conforme à l'in- vention et donné à titre comparatif seulement, la dureté acquise par lui étant en principe due au travail à froid.
Dans les tableaiLx ci-dessus, on a porté des valeurs négatives de la dureté Rockwell. On sait que cette dureté est mesurée par la profondeur de l'empreinte produite sous une charge déterminée par une pointe en diamant dans le métal essayé, la dureté étant d'autant plus faible que la profondeur de l'empreinte est plus profonde.
Habituellement, ].'"échelle C de Rockwell n'est pas utilisée lorsque la pro fondeur de l'empreinte correspond à une lec ture inférieure au 0 de la dureté Rockwell. Cependant, l'appareil Rockwell peut être -utilisé dans le cas de profondeurs d'empreintes supérieures à celle correspondant au 0 de l'échelle, et ces valeurs négatives de la dureté ont été -utilisées dans un certain nombre de publications relatives à des alliages du genre de l'alliage selon l'invention,
notamment dans une étude sur les alliages de magnésium et de cuivre publiée dans les Transactions of American Society for Metals , 1941, p. 802. Dans le cas présent, l'utilisation des valeurs négatives de la dureté permet de mieux mon trer l'accroissement de la dureté des alliages conformes à l'invention.
Le titulaire a indiqué ci-dessus que les alliages conformes à l'invention pouvaient être considérés comme constituant un système pseudo-binaire, soit du cuivre durci par le composé Mn-Ni; il en résillte que la zone la plus intéressante, où l'on peut obtenir la plus grande variation des propriétés, est. la.
partie de l'aire ombrée où les quantités de nickel et de manganèse sont sensiblement égales, c'est-à-dire le long de la ligne pseudo- binaire, Cu-Dln-Ni. Par conséquent, le rap port du manganèse au nickel sera de préfé rence choisi égal à l'unité, bien que, en fai sant varier de 0,8:1,2 à 1,2:0,8 le rapport manganèse-nickel, on puisse obtenir sensible ment les mêmes effets.
Du point de vue de la proportion du cuivre, la gamme 501/o à. 801/o de cuivre (ou mieux 55 à<B>7004)</B> offre les plus grandes pos sibilités de s'assurer des résultats avantageux, et pour la fabrication d'articles tels qu'écrous, petites pièces d'outillage, etc., cette gamme est. à préférer. La. résistance à. la corrosion est alors quelque peu diminuée, mais est encore satisfaisante pour la. plupart des usages.
Quand la proportion de cuivre est inférieure à 50 %, la résistance à. la corrosion est accrue, mais, à d'autres points de vue, les propriétés de l'alliage ne sont pas aussi satisfaisantes.
Une des propriétés des alliages conforme à l'invention, comme cela. ressort avec évi dence des tableaux, est que, si le pourcentage de cuivre décroît, particulièrement s'il des cend au-dessous de 50 0/0, ils s'écrouissent plus rapidement. C'est Lin désavantage pour de nombreux usages. Cependant, pour cer tains travaux, tels que les opérations d'em boutissage, l'écrouissage est désirable.
En ce qui concerne les meilleures propor tions des constituants de l'alliage selon l'in vention, le titulaire désire particulièrement attirer l'attention sur les alliages comportant. 60 % de cuivre, 20 % de nickel et 20 % de manganèse.
Comme indiqué sur le tableau I, cet alliage présente, après trempe, une dureté de -40 dans l'échelle C de Rockwell, et une dureté de -f- 46 dans la même échelle après vieillissement à 450 C.
Dans les alliages de ce type (comme dans le cas de l'acier), il existe une relation sensi blement directe entre la. ténacité et la dureté. Ainsi, un alliage comportant 60 % de cuivre,
20 % de nickel et 20 % de manganèse pos- sède, après trempe, une ténacité d'environ 33 hg/mm2. Le même alliage complètement durci présente une ténacité voisine de 150 kg/mm2.
Ces propriétés sont accompagnées par des modifications dans les propriétés corrélatives telles que l'allongement, la ductilité, la faci lité d'usinage, etc., de sorte que cet alliage particulier présente des possibilités peu ordi naires pour la. fabrication de nombreux types différents d'objets où des propriétés variées sont désirables soit dans le but de faciliter la fabrication, soit dans le but de communiquer des propriétés particulières au produit fini.
Dans le but d'illustrer les caractéristiques des alliages dont le point représentatif se situe au voisinage de la ligne pseudo-binaire, ou le long de celle-ci, le tableau III suivant indique les compositions des alliages, leur dureté une fois fondus, après trempe, après écrouissage et après durcissement à 450 C après trempe et écrouissage.
On notera qu'avec une teneur de cuivre s'élevant jusqu'à 80 0/0, l'on obtient un accrois sement de dureté appréciable et que les meil leurs résultats sont obtenus avec l'alliage comportant environ 60 o/a de cuivre, 20 % de nickel et 20 % de manganèse.
Lorsque la quantité de cuivre est infé rieure à 50 o/a environ, l'accroissement de du reté due à l'écrouissage augmente graduelle ment, bien que la dureté finale puisse être sensiblement la même; en outre, le tableau montre que quand le rapport entre nickel et manganèse diffère sensiblement de la valeur 1:1, l'effet de durcissement diminue de façon appréciable.
EMI0005.0011
<I>Tableau <SEP> III:</I>
<tb> Mn <SEP> Ni <SEP> Gu <SEP> Fondu <SEP> Trempé <SEP> Ecroui <SEP> après <SEP> durcissement
<tb> <U>à <SEP> 450 </U>
<tb> 10 <SEP> 10 <SEP> 80 <SEP> -45 <SEP> -48 <SEP> -1 <SEP> --17
<tb> 12,5 <SEP> 12,5 <SEP> 75 <SEP> -42 <SEP> --45 <SEP> 0 <SEP> 6
<tb> 15 <SEP> 15 <SEP> 70 <SEP> -41 <SEP> -45 <SEP> 2,5 <SEP> 25
<tb> 17 <SEP> 17 <SEP> 66 <SEP> -43 <SEP> -42 <SEP> 6 <SEP> 37
<tb> 20 <SEP> 20 <SEP> 60 <SEP> -32 <SEP> -40 <SEP> 10 <SEP> 46
<tb> 25 <SEP> 25 <SEP> 50 <SEP> -24 <SEP> -28 <SEP> 18 <SEP> 46
<tb> 22 <SEP> 22 <SEP> 56 <SEP> -28 <SEP> -36 <SEP> 13 <SEP> 46
<tb> 30 <SEP> 30 <SEP> 40 <SEP> -18 <SEP> -17 <SEP> 21 <SEP> 50
<tb> 35 <SEP> 3 <SEP> 5 <SEP> 30 <SEP> -13 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> 25 <SEP> 53
<tb> 15 <SEP> 1.7,5 <SEP> 67,5 <SEP> -45 <SEP> .-43 <SEP> 5 <SEP> 21
<tb> 20 <SEP> 12,5 <SEP> 67,
5 <SEP> -41 <SEP> -42 <SEP> 6 <SEP> 24 Comme on l'a noté précédemment, la téna cité des alliages conformes à l'invention varie de façon sensiblement directe en fonction de la dureté Rockwell; le tableau IV montre la relation existant entre la dureté et la téna cité dans lesdits alliages.
EMI0005.0013
<I>Tableau <SEP> IV:</I>
<tb> Dureté <SEP> Rockwell <SEP> Tenacité <SEP> en <SEP> kg/mmz
<tb> <U>échelle <SEP> G <SEP> (e</U>nvir<U>o</U>n)
<tb> -40 <SEP> 32
<tb> <B>-30</B> <SEP> 33
<tb> -20 <SEP> 36
<tb> -1.0 <SEP> 43
<tb> - <SEP> 0 <SEP> 53
<tb> <B>+10</B> <SEP> 65
<tb> 20 <SEP> 77
<tb> 30 <SEP> 98
<tb> 40 <SEP> l27
<tb> 50 <SEP> 174 Après la trempe, l'allongement de l'alliage dont le point figuratif tombe sur la ligne pseudo-binaire varie entre 25 et 40 0/0.
Après le travail à froid, l'allongement se situe entre 2 et 5 0/0, tandis que l'allongement des alliages durcis se situe entre environ 2 à 20 %, en fonction de la valeur du durcisse ment, de la composition des alliages et du traitement complet subi par eux.
Les alliages conformes à l'invention mon trent très peu de tendance à un vieillissement exagéré aux températures inférieures à 450 C. Certains d'entre eux peuvent être chauffés quelque peu au-dessus de cette température sans vieillissement, exagéré, mais, en général, il faut utiliser une température inférieure ou égale à 450 C pour leur communiquer la dureté finale, la température exacte à utiliser dépendant du résultat désiré.
Le degré de dureté communiqué aux alliages par le traitement thermique peut aussi être déterminé; en fixant la durée dudit traitement à 450 C entre 1 et 25 heures, en fonction des dimensions de la pièce à traiter, on obtiendra de bons résultats. Il faut nor malement une durée de 6 à 18 heures pour obtenir le maximum de dureté. Lorsque l'on utilise une température supérieure à 450 C, il faut conduire l'opération avec soin, de façon à obtenir les propriétés spécifiques désirées.
On peut prendre avantage de la réaction inhabituelle de ces alliages au traitement thermique pour obtenir divers degrés de du reté dans un même objet manufacturé. Il y a en effet de nombreux cas où il est souhai table que les diverses parties d'un même objet présentent des degrés de dureté différents. Un durcissement non uniforme peut être ob tenu par vieillissement local d'un alliage trempé, les zones non chauffées de l'alliage devant être maintenues à une température in férieure à celle du durcissement.
Une autre façon d'obtenir le même résul tat consiste à durcir tout l'objet manufacturé et à chauffer alors localement le ou les por tions de celui-ci que l'on désire avoir dans un état plus doux à une température dépas sant suffisamment la température de durcis sement, de façon à produire un recuit. Une température de 600 C sera généralement sa tisfaisante; la chaleur peut être appliquée ;z. l'aide d'un chalumeau ou par tout autre pro cédé convenable. Le résultat en sera un objet de dureté graduée, la portion plus douce étant généralement plus résistante que la portion durcie. La conductibilité calorifique relative ment faible de ces alliages, jointe à leurs tem pératures critiques de durcissement et de re cuit rend la technique de leur emploi très simple dans une installation ordinaire.
Comme exemple de ce traitement appliqué aux alliages conformes à l'invention, le titu laire peut citer le cas de l'alliage contenant 30 % de cuivre, 35 % de manganèse et 35 oio de nickel.
Cet alliage a été choisi à dessein parce qu'il contient moins de cuivre que les alliages précédemment signalés qui présentent normalement la variation maximum de pro priétés, de sorte que les résultats que l'on peut obtenir sur un alliage de cette composi tion particulière peuvent être obtenus sur une échelle identique ou plus grande avec les alliages contenant plus de cuivre.
Cet alliage trempé à partir d'une tempé rature de 900 C, et écroui sous la forme d'un barreau cylindrique circulaire, de 1 cm envi ron de diamètre, présentait une dureté de 25 dans l'échelle C de Rockwell. Une éprou vette d'essai, longue d'environ 27 cm, fut uti lisée et, après écrouissage, cette éprouvette fut chauffée à 450 C pendant 10 heures. La dureté du barreau atteignit uniformément 51 dans l'échelle C de Rockwell. Puis, 10 cm en viron de ce barreau furent chauffés au rouge avec un chalumeau, et laissés refroidir à l'air; aucune précaution spéciale ne fut prise pour refroidir la partie non chauffée.
Après ce traitement, des mesures de du reté furent faites le long du barreau, à des distances variables de la partie chauffée, et le tableau V ci-dessous indique la. dureté à diverses distances de l'extrémité recuite. Comme le tableau l'indique clairement, la dureté Rockwell dans l'échelle C varie, d'une extrémité à. l'autre du barreau, de 68 points, montrant ainsi la variation de propriétés qu'il est possible d'obtenir dans le même objet, ma nufacturé.
EMI0006.0016
<I>Tableau</I>
<tb> Distance <SEP> de <SEP> Dureté
<tb> <U>l'extrémité <SEP> recuite <SEP> C <SEP> Rockwell</U>
<tb> 2,5 <SEP> cm <SEP> -18
<tb> 5,1 <SEP> cm <SEP> -17,5
<tb> 7,6 <SEP> cm <SEP> -22
<tb> 8,9 <SEP> cm <SEP> -21
<tb> <B>9,5</B> <SEP> cm <SEP> -21
<tb> 10,2 <SEP> cm <SEP> - <SEP> 1
<tb> 10,5 <SEP> cm <SEP> <B>+31-</B>
<tb> <B>10,8</B> <SEP> cm <SEP> +46
<tb> 11,5 <SEP> cm <SEP> 47,5
<tb> 12,7 <SEP> cm <SEP> .19,5
<tb> 15,2 <SEP> cm <SEP> -19,75
<tb> 17,8 <SEP> cm <SEP> 50 Tous les alliages conformes à l'invention résistent à la corrosion,
ceux comportant au moins 35 % de nickel résistant à la corrosion par l'eau salée.
La plupart de ces alliages sont non ma gnétiques après trempe ou vieillissement. Ce pendant, les alliages comportant de 20 à 25 0/a de manganèse et jusqu'à 10 % de cuivre sont magnétiques après vieillissement.
Le ma gnétisme s'accroît lorsque ces alliages appro chent de la composition correspondant à 75 % de nickel et 25 % de manganèse. Les températures de pertes du magnétisme sont abaissées comme le magnétisme est diminué lorsque l'on s'éloigne de cette composition.
Un alliage composé de 25 % de manga- nèse, 70 % de nickel et 5 % de cuivre est par- ticulièrement intéressant au point de vue des propriétés magnétiques.
Un exemple de ses propriétés magnétiques peu ordinaires est donné par le fait qu'il a une perméabilité magnétique d'environ 7 restant sensiblement constante jusqu'à une valeur du champ ma- gtlétisant égale à 125 #rsteds.
Les alliages conformes à l'invention pré sentent aussi quelques propriétés électriques inhabituelles qui s'ajoutent à leurs proprié tés mécaniques. La résistivité de ces métaux, lorsqu'ils ont été écrouis après trempe, est extraordinairement élevée. Cependant, lors que ces alliages ont subi un traitement ther mique amenant un durcissement, leur résis tivité diminue, particulièrement lorsque leur point figuratif est sur la ligne pseudo-binaire ou au voisinage de celle-ci. La résistivité de ces alliages a été indiquée sur la fig. 2, lors qu'ils ont été trempés et travaillés à froid, par des lignes d'égale résistivité, ladite résis tivité étant exprimée en microhms. cm.
Sur la fig. 3, la résistivité des alliages, après dur cissement, est indiquée de la même façon.
On voit, en examinant la fig. 2, que, le long de la piste pseudo-binaire, les alliages, après trempe et travail à froid, présentent une résistivité qui monte jusqu'à 150, et que, sur presque toute la surface correspondant aux alliages conformes à l'invention à l'excep tion clé la pointe correspondant à la propor tion maximum de cuivre, la résistivité est au moins de 75.
Par contre, sur la fig. 3, on cons- tate que, dans la même région particulière que celle évoquée à propos de la fig. 2, la ré sistivité a décru et ne dépasse nulle part la valeur 70 microhms.cm. Cette région est limi tée, cependant, par une zone dans laquelle la résistivité est de 100, et au-delà de cette zone, spécialement dans la. direction correspondant à des teneurs accrues en manganèse, ladite résistivité s'élève considérablement au-dessus de 100.
On peut considérer cette différence comme indiquant des différences prononcées dans les caractères des alliages conformes à l'inven tion par rapport aux alliages quelque peu apparentés contenant du cuivre, du manga nèse et du nickel, et dont la résistivité éle vée n'est pas affectée par un traitement ther mique. En d'autres termes, les profondes mo difications durant le durcissement dans les caractéristiques mécaniques, relevées dans la gamme optimum des alliages conformes à l'invention, déterminent une modification cor respondante nette des propriétés électriques, et la zone particulièrement choisie, à laquelle correspondent lesdits alliages, peut être carac térisée en se référant aux propriétés électri ques de ces derniers après durcissement.
La résistivité de ces alliages ne varie pas sensiblement en fonction de la température, autrement dit le coefficient de variation de la résistivité en fonction de la température est très faible, et sensiblement nul dans certaines régions; ledit coefficient ne varie pas sensi blement après durcissement de l'alliage, ce qui ne veut pas dire que la résistivité ne varie pas à la suite du durcissement.
La fig. q indique la relation entre la composition et le coeffi cient de variation de la résistivité en. fonc tion de la température, les lignes tracées sur cette figure correspondant à une valeur déter minée et constante de ce coefficient qui est exprimé en 10-4 ohms/ohm/degré centigrade.
Le titulaire désire signaler qu'en général, lorsque le coefficient de variation de la résis tivité en fonction de la température subit une très légère variation après le durcissement, celle-ci s'effectue dans le sens positif. Un alliage comportant 15 % de manganèse, 17,5 0/0, de nickel et du cuivre pour compléter, pré sente cependant une diminution dudit coeffi cient après durcissement, le coefficient de cet alliage particulier étant, après durcissement, de l'ordre clé -1,4 X<B>I"</B> ohms/ohm/degré centigrade.
Quelques alliages situés dans le voisinage immédiat. de celui-ci présentent une variation de ce coefficient dans le même sens, après durcissement.
La fig. 5 indique la relation entre le coeffi cient de dilatation linéaire et la composition des alliages conformes à l'invention, ait moyen de lignes correspondant à une valeur déter minée et constante dudit coefficient pour les alliages dont les points figuratifs sont situés sur cette ligne; ce coefficient de dilatation est. exprimé en 10-6 cm/cm/degré centigrade, pour l'intervalle compris entre ?5 et 100 C. On notera que les alliages situés à. l'intérieur de l'aire ombrée (voir fig. 1) ont des coeffi cients de dilatation variant dans de larges limites.
Les éléments ajoutés, en sus du cuivre, du nickel et du manganèse, ne doivent pas affec ter sensiblement les caractéristiques du sys tème pseudo-binaire décrit ci-dessus. Le titu laire a constaté, par exemple, qu'on peut ajou- ter jusqu'à. 1% d'étain à de nombreux alliages conformes à l'invention sans qu'il se produise un effet. fâcheux sur leurs propriétés déjà indiquées, tout en améliorant quelque peu la résistance à la, corrosion tant par l'atmosphère que par Peau salée.
En ajoutant environ 1,5 % d'argent à certains desdits alliages, on obtient quelques avantages en ce qui concerne la résistance à, la corrosion sans sacrifier au cune des propriétés mécaniques. De petites quantités de bore et de silicium introduites telles quelles ou de façon à éviter la possi bilité de la présence d'oxydes peuvent égale ment être utilisées. Tandis que le bore et le silicium, aux essais, ont paru avoir un effet légèrement défavorable en ce qui concerne la. résistance à la corrosion, il semble qu'ils aug mentent la facilité d'usinage de quelques-uns des alliages.
Les alliages conformes à l'invention sont. d'ordinaire très faciles à usiner, mais il peut se présenter des occasions où, dans des buts particuliers, on peut désirer quelque amélio ration à cette facilité d'usinage.
La proportion maximum de bore ou de sili cium qui peut, être ajoutée sans modifier sen siblement l'effet de traitement thermique n'a pas été déterminée, mais le titulaire a cons taté que des quantités de bore atteignant jus qu'à 1 pour mille, et des quantités de sili- cium atteignant jusqu'à 1% peuvent être ajoutées à beaucoup d'alliages conformes à l'invention sans affecter défavorablement ledit effet.
Lorsque l'on ajoute jusqu'à 1% de gluci- nium, particulièrement pour les proportions de cuivre élevées, le durcissement se produit à, une température un peu plus basse qu'en son absence, ce qui peut, être avantageux pour certains usages. Les alliages contenant de faibles proportions de glucinium réagissent. toujours au traitement thermique de la façon décrite.
On peut ajouter du chrome et du zinc dans les proportions plus grandes que pour les autres éléments examinés. L'addition de 10(1/o de chrome produit une amélioration considé rable de la résistance à la corrosion, princi palement de la résistance à la corrosion par les acides, et la plupart des alliages dans la gamme indiquée réagissent également au traitement thermique, lorsqu'ils comprennent le chrome comme constituant.
On peut même utiliser, pour certains usages, de très faibles proportions d'éléments tels que le fer et. le cobalt, mais, en général, l'utilisation de ces éléments, particulièrement. du fer, n'est pas recommandée.