CH296401A - Acier au manganèse. - Google Patents

Acier au manganèse.

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CH296401A
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manganese
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Societe Anonyme Des Hau Pompey
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Hauts Fourneaux Forges Et Acie
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

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Description


  Acier au manganèse.    La présente invention est relative aux  aciers au manganèse à haute limite élastique,  soudables et.     emboutissables.     



  Dans la construction métallique allégée,  et particulièrement celle du matériel de     tran    s  port et des conduites forcées, on utilise fré  quemment des aciers à haute limite élastique  contenant du manganèse à des teneurs     pou-          @ant    varier de 0,8 à 20/0.  



  L'addition de manganèse dans ces pro  portions augmente, en effet, la résistance mé  canique de l'acier, permettant d'avoir une     te-          rieur    en carbone relativement basse, et une  aptitude au soudage et à l'emboutissage meil  leure que ne serait celle d'un acier au carbone  de même dureté. Elle est plus économique que  toute autre addition qui produirait. les mêmes  résultats mécaniques.  



  Parmi ces aciers connus au manganèse, les  meilleurs, c'est-à-dire ceux dont la soudabilité       el        l'aptitude    à     l'emboutissage    sont les plus  élevées, dénommés ici aciers  A , ont la com  position moyenne suivante, en poids, en plus       (lu    fer:  
EMI0001.0011     
  
    Carbone <SEP> 0,18 <SEP> à <SEP> 0,25%
<tb>  .Manganèse <SEP> 1. <SEP> à <SEP> 1,50%
<tb>  Silicium <SEP> 0,15 <SEP> à <SEP> <B>0,251/0</B>
<tb>  Soufre <SEP> 0,0251/o
<tb>  Phosphore <SEP> _G <SEP> 0,030%
<tb>  Oxygène <SEP> G <SEP> 0,010/a
<tb>  Azote <SEP> 0,007 <SEP> à <SEP> 0,01.0 <SEP>  /0       En outre, ils contiennent:

    soit du molybdène à la teneur de 0,10 à 0,20  soit du vanadium à la teneur de 0,05 à 0,10 0/ o  mais non ces deux éléments simultanément.  



  Les caractéristiques mécaniques de 'ces  aciers  A  sont les suivantes:  Limite élastique 36 à 44     kg/mm2     Charge de rupture 54 à 64 kg/mm?  Allongement de rupture  supérieur ou égal à     201/o     la, distance entre repères étant égale à  
EMI0001.0014  
    S étant la section de l'éprouvette.    Ces aciers  A  connus, bien -que supérieurs  aux aciers au carbone et aux aciers ordinaires  au manganèse, ne présentent cependant pas  une aptitude à la soudure assez bonne pour  permettre leur assemblage sans précaution; de  même, ils ont encore une aptitude à     l'embou-          tissage    insuffisante et, particulièrement, pré  sentent de faibles     caractéristiques    en travers.

    Cette dernière     propriété    est due à la struc  ture en bandes, dite encore      structure    fi  breuse  ou feuilletée qui est     connue    comme  caractéristique des aciers au manganèse, et  d'où résulte une différence sensible entre les  caractéristiques mécaniques obtenues dans le  sens de laminage et     perpendiculairement    à  celui-ci. Cette anisotropie se manifeste, en  particulier, pour la résilience, le pliage, l'al-           longement    et l'emboutissage.

   Elle se trouve  encore très accentuée dans les produits lami  nés toujours dans le même sens, comme les       feuillards,    plats,     large-plats    et les poutrelles,  de même que les tôles de fortes épaisseurs,  laminées à partir de lingots méplats.  



  La résilience  en travers ,     cri    particulier,  est environ la moitié de sa valeur  en     long .     L'invention a pour objet un acier au man  ganèse à soudabilité et aptitude à l'emboutis  sage fortement améliorées, dont les caracté  ristiques en travers sont supérieures à celles  des aciers connus      :A     et dont les propriétés  élevées subsistent même en produits de fortes       épaisseurs.     



  Cet. acier est caractérisé en ce qu'il com  porte, avec de très faibles     teneLirs    en carbone,  soufre et oxygène, à la fois du molybdène, du  vanadium et du titane.  



  Au dessin annexé, donné uniquement à  tare d'exemple       Fig.    1. représente, en élévation, un outil  spécial pour l'essai de l'aptitude à l'embou  tissage de tôles moyennes et fortes en acier  suivant l'invention.  
EMI0002.0010     
  
    <I>Nuance <SEP> mi-dure</I> <SEP>  B' :

  
<tb>  Carbone <SEP> 0,08 <SEP> à <SEP> 0,15% <SEP> et <SEP> de <SEP> préférence <SEP> <B>0,10</B> <SEP> à. <SEP> 0,14%
<tb>  Manganèse <SEP> 1,20 <SEP> à <SEP> 1,60% <SEP>   <SEP> 1,35 <SEP> à <SEP> 1,55%
<tb>  Silicium <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,200/0 <SEP>   <SEP> <B>0,15%</B>
<tb>  Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,30% <SEP>   <SEP> 0,20%
<tb>  Vanadium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> <B>0,1011/0</B> <SEP>   <SEP> <B>0,050/0</B>
<tb>  Titane <SEP> 0,01 <SEP> à <SEP> <B>0,100/0</B> <SEP>   <SEP> 0,02%
<tb>  Soufre <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> 0,025% <SEP>   <SEP> <B>0,0100/0</B>
<tb>  Oxygène <SEP> 0,004 <SEP> à <SEP> 0,008% <SEP>   <SEP> 0,004%
<tb>  Phosphore <SEP> 0,015 <SEP> à <SEP> 0,030% <SEP>   <SEP> 0,015%
<tb>  Azote <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> <B>0,0251/0</B> <SEP>   <SEP> <B>0,0150/0</B>
<tb>  <I>Nuance <SEP> dure</I> <SEP>  B2 
<tb>  Carbone <SEP> 0,

  13 <SEP> à <SEP> 0,18% <SEP> et <SEP> de <SEP> préférence <SEP> 0,14 <SEP> à <SEP> 0,161/o
<tb>  Manganèse <SEP> 1,65 <SEP> à <SEP> <B>1,851/o</B> <SEP>   <SEP> 1,70 <SEP> à <SEP> 1,80%
<tb>  Silicium <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,30% <SEP>   <SEP> 0,151/o
<tb>  Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> <B>0,50%</B> <SEP>   <SEP> 0,20%
<tb>  Vanadium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> <B>0,1011/0</B> <SEP>   <SEP> 0,05%
<tb>  Titane <SEP> 0,01 <SEP> à <SEP> <B>0,100/0</B> <SEP>   <SEP> 0,02%
<tb>  Soufre <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> 0,025 <SEP> 0/0 <SEP>   <SEP> <B>0,0100/0</B>
<tb>  Oxygène <SEP> 0,004 <SEP> à <SEP> 0,008%, <SEP>   <SEP> 0,0041/o
<tb>  Phosphore <SEP> 0,015 <SEP> à <SEP> 0,030% <SEP> .

   <SEP>   <SEP> 0,015 <SEP> %
<tb>  Azote <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> 0,0251/o <SEP>   <SEP> <B>0,0151/0</B>            Fig.    2 et 3 sont des     diagrammes    compara  tifs de traction simple, d'un acier conforme  à l'invention soumis à des traitements thermi  ques précisés plus loin.  



  La composition de l'acier suivant l'inven  tion est avantageusement la suivante, en  poids, en 0/0, en dehors du fer:  
EMI0002.0013     
  
    Carbone <SEP> 0,08 <SEP> à <SEP> <B>0,180/0</B>
<tb>  Man<B>-</B>,an <SEP> ése <SEP> 1,10 <SEP> à <SEP> 2,000/0
<tb>  Silicium <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> <B>0,30%</B>
<tb>  llolybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> <B>0,501/0</B>
<tb>  Vanadium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> <B>0,100/0</B>
<tb>  Titane <SEP> 0,01 <SEP> à. <SEP> <B>0,1-00/0</B>
<tb>  Soufre <SEP> G <SEP> <B>0,025%</B>
<tb>  Phosphore <SEP> G <SEP> 0,030%
<tb>  Oxygène <SEP> @<B>0,0090/0</B>
<tb>  _ <SEP> Azote <SEP> 0,01.0 <SEP> à. <SEP> <B>0,0250/0</B>       L'acier présentant cette composition sera       d#uommé    ci-après acier  B .  



  A l'intérieur de cette gamme, deux nuan  ces peuvent, en particulier, être signalées, sa  voir: une nuance     ini-dure         B1     et une nuance  dure  B2 , dont les compositions en poids, en  0/0, en dehors du fer sont les suivantes:      Dans les aciers connus du type      A ,    le  manganèse fixe le soufre qui forme avec     MnO     et     PeS    présents dans l'acier des mélanges fon  dant aux basses températures de l'ordre de  1000 <B>C</B>.

   Ces inclusions se trouvent dans le  métal coulé sous forme de gouttelettes fines       dispersées    dans le lingot, susceptibles de se       rassembler    en plus gros agrégats dans les par  ties du lingot qui     refroidissent    plus lentement.  Au laminage, elles fondent à nouveau et       s'aplatissent    en lamelles de faible épaisseur,  de l'ordre du micron; elles constituent alors  de nombreux plans de discontinuité des cou  ches d'acier, orientés parallèlement au sens du  laminage, d'où résulte la structure  feuilletée   qui réduit considérablement les caractéristi  ques mécaniques dans la direction perpendi  culaire à celle du laminage.

   Par exemple, avec  les aciers  A , la résilience en travers est de  5     kgm/em2    contre 12 dans le sens du lami  nage. Par ailleurs, le pliage à 180  dans le  sens du laminage peut. être effectué autour  d'un mandrin dont le diamètre est égal à  l'épaisseur du produit laminé, alors que dans  le sens perpendiculaire au laminage, le dia  mètre minimum de pliage est égal à     trois     fois l'épaisseur.  



  Au contraire, dans les aciers  B  confor  mes à l'invention, le soufre     est    fixé par une  partie du molybdène plutôt. que le manga  nèse, comme cela     résulte    de la différence des  teneurs en soufre décelées par les méthodes  classiques de dosage par combustion, d'une       part,    et par attaque par les acides avec dé  gagement     d'H2S,    d'autre part. Les dosages  par combustion donnent, en effet, un chiffre  sensiblement double de celui donné par la mé  thode d'attaque acide, du fait que la combus  tion décompose tous les sulfures, y compris  celui du molybdène, alors que les acides  n'agissent pas sur ce dernier.  



  Le sulfure de molybdène forme des     incl!.i-          sions    beaucoup moins néfastes que celles en  sulfure de manganèse. En effet, le sulfure de  molybdène a un point de fusion élevé et n'en  tre pas en solution solide avec     l'oxyde    de man  ganèse. Ce sulfure se présente dans l'acier  sous forme d'inclusions très finement répar-         ties,    solides aux températures de laminage et  la     structure    n'est. plus  feuilletée . Bien en  tendu, il est important que     la    teneur en sou  fre soit faible dans l'acier, afin de laisser un  excès de molybdène libre dont l'effet sera  indiqué     phis    loin.  



  Le vanadium se fixe sur le carbone et  l'azote, en affinant ainsi le     grain,    ce qui aug  mente la résistance mécanique et élève la tem  pérature du début de la surchauffe de 100  C  environ, soit de 1000 à 1100  C environ.  



  Le titane désoxyde, réduit     MnO,    et se fixe       sur    l'azote et sur le carbone en formant des  composés peu solubles ou insolubles dans     l'aus-          ténite.    L'intérêt de fixer l'oxygène par le ti  tane est de réduire la quantité d'inclusions  néfastes et d'éviter la formation de composés  complexes à base de     MnO.     



  L'action des trois éléments cités se com  plète donc heureusement en éliminant les  effets nocifs du soufre et de l'oxygène et, en  même temps, rend utiles les faibles teneurs  en azote et en carbone. Ces éléments sont  transformés en composés insolubles dans       l'austénite,    ce qui réduit considérablement  1 effet de trempe lors des opérations de     sou-          Ciage.     



  Le molybdène et le vanadium diminuent  également la grosseur des agrégats de carbu  res ou     perlite.    Les dimensions moyennes de  ces derniers passent de 10 à 20 microns pour  les aciers     ai.    manganèse seul, à 3 à 6 microns  pour les aciers connus  A  au     mangânèse-          sanadium    ou au manganèse-molybdène. Quant  aux aciers  B  conformes à l'invention, leurs  carbures sont tellement fins     qu'ils    ne sont  pratiquement pas     résolubles,    au microscope et  se présentent comme des points d'un diamètre  de 1 à 3 microns.  



  Ce dernier résultat contribue aussi à     attê-          iiuer    l a structure en bandes, caractéristique  des     aciers    au manganèse, et la titulaire a cons  taté par ses expériences que cette action favo  rable était produite par l'addition conjuguée  du molybdène et du vanadium, avec une effi  cacité beaucoup plus grande que ne pourrait  le- faire un seul de ces éléments, même intro  duit en teneurs plus importantes. En d'autres      termes, l'action de chacun de ces élément,,,,  tend assez rapidement. vers un maximum et,  contrairement à toute attente, l'effet obtenu  par l'un des éléments n'enlève rien à     l'activité     de l'autre qu'elle renforce au contraire.  



  Le molybdène et le vanadium ont aussi  pour effet d'élever la limite élastique de  l'acier, et leur action est notablement renfor  cée par celle du titane, employé à titre d'agent  de calmage dans les teneurs indiquées ci-des  sus.  



  Comme autre résultat, l'addition simulta  née de ces trois éléments permet d'abaisser  la teneur en carbone aux valeurs très     basses          comprises        entre        0,08        et        0,18        %        et,        par        suite,     de rendre les aciers conformes à l'invention  particulièrement aptes au soudage et. à l'em  boutissage.  



  La résilience     Charpy    en travers des aciers   A  sur tôles est de 6 à 8     kgm/em2    et, sur  plats, de 5 à 7     kgm/em2;    pour le groupe      Bi ,     elle est de 9 à 12 pour les tôles, de 9 à 1.1  pour des plats de 280     X    12,7 mm corroyés  deux fois en travers, quarante-six fois en long  (en partant de lingots de 4,5 tonnes et ayant  une section moyenne de 600 X 600 mm).  



  Pour les aciers  B , la résilience en tra  vers demeure voisine de celle en long jus  qu'aux températures de - 60  C, la     diminu-          tion        de        résilience        n'étant        que        de        30        %    à  - 600 C.  



  Au contraire, la résilience en travers du  groupe  A  est plus sensible à l'action des       basses        températures        et        diminue        de        50        %        vers     - 300 C.  



  L'aptitude au soudage des aciers conformes  à l'invention peut être vérifiée par les     dive3#-          ses    méthodes d'essais de soudure actuellement  connues et, notamment, en ce qui concerne     la,     soudure par points, par les méthodes connues  sous le nom d'essais de déboutonnage au bu  rin et d'essais de torsion des points soudés.  La soudure et les essais sont effectués dans  des conditions déterminées à l'avance.  



  La rupture par torsion des points soudés       survient    pour un angle de rupture supérieur  à. 26  dans le cas des aciers      B1     alors que cet  angle est compris entre 18 et 220 pour les    aciers connus  A . Pour L'acier  B2 , dont la  dureté est beaucoup plus grande que celle de  l'acier  A  et même de l'acier      B' ,    l'angle  de rupture est. encore supérieur à 220.  



  La. supériorité des aciers  B  conformes à  l'invention est. encore mise en évidence par  l'essai de soudabilité dénommé couramment  essai     liinzel.    Cet essai consiste à effectuer, à  diverses températures, un pliage statique, par  exemple à la presse, sur une éprouvette por  tant un dépôt de soudure sous forme d'un cor  don longitudinal, effectué     suivant.    des règles  déterminées et, d'autre part, une entaille  transversale à fond vif, de rayon de 0,25 mm.

    On mesure la contraction latérale à la base de  l'entaille après rupture complète de l'échan  tillon et cette contraction mesurée en     0/a    de  la largeur initiale est prise comme critère de  soudabilité et de capacité de l'acier à résister  aux efforts     multiaxés    tels que ceux qui se  produisent au cours de l'essai.

   La température  dite de transition est celle en dessous de la  quelle la contraction latérale devient     infé-          rieure    à     1%,        dénotant        de        la        part        de        l'acier      A  des     qualités        insuffisantes.     



  Dans le cas des aciers connus  A , cette  température de transition est généralement  comprise entre 0 et - 200 C, alors que, pour  les. aciers  B  conformes à l'invention, elle  descend à - 400 C, ou même à une tempéra  ture encore     plus    basse. Ceci dénote, en outre,  que l'acier suivant l'invention peut être uti  lisé à la construction d'ouvrages ou d'appa  reils devant subir en service des températures  très basses.  



       L'aptitude    remarquable à. l'emboutissage  des aciers conformes à. L'invention peut, de  même, se vérifier par les différents essais con  nus et, en outre, par un essai mis au point  par la titulaire en ce qui concerne les tôles  moyennes et. fortes pour lesquelles il n'exis  tait pas d'essai standard jusqu'à présent.  



  Cet essai consiste à former un     godet.        par     emboutissage d'un flan, à. l'aide d'un poinçon       (fig.    1) faiblement conique, clans une matrice  de forme déterminée. Le rayon minimum     r     de l'arrondi qui raccorde la partie plane 1 et  la.     partie    tronconique 2 du poinçon, rayon      au-dessous duquel il se produit. des criques ou  fissures lors de l'emboutissage, est un critère  de l'aptitude à     l'emboutissage    de l'acier. Pour  une épaisseur de flan de 4 mm, la titulaire a.  observé que dans les aciers  A ,  B2  et      B1 ,     les rayons r minimum sont respectivement de  8, 6 et 2 mm..

      L'acier  B  conforme à l'invention et, en  particulier, les nuances  Al  et  B2 , acquiè  rent des propriétés remarquables et, en par  ticulier, un rapport élevé entre la limite  élastique et. la résistance à
EMI0005.0003  
   la rupture, par     lin     traitement thermique qui consiste essentielle  ment. à soumettre l'acier préalablement,  chauffé à deux     refroidissements    contrôlés, le  premier dans l'intervalle de température  800-680  C environ et le deuxième dans  l'intervalle de température     600-400     C en  viron, le premier intervalle étant franchi en  un temps au moins dix fois plus     court    que la.  durée de franchissement du deuxième inter  valle.  



  Selon l'épaisseur du produit (del     à20mm),     le premier refroidissement peut avoir une du  rée comprise entre 10 secondes et 10 minutes;  le deuxième, entre 5 et 100 minutes.    A titre d'exemples, on peut opérer comme  sait sur une tôle de 4 mm d'épaisseur:    Traitement<B>1:</B>    On opère     successivement    les trois phases  suivantes:    a) chauffage et maintien pendant 10 mi  nutes à une température comprise entre 850  et 920  C;         b)    refroidissement rapide de la tempéra  ture de chauffage     jusqu'à    600  C environ;

    c) et enfin, refroidissement ralenti en     un     temps au     moins    dix fois plus long .entre 600  et 400  C, le refroidissement pouvant ensuite  se terminer à l'air en dessous de 400  C. Le  mode de traitement peut se faire dans cer  tains fours à normaliser et nécessite un seul  chauffage de l'acier.  



  Le premier intervalle, et notamment la       partie    comprise entre 800 et 680  C peut être  franchi par exemple en soixante secondes,  tandis que le deuxième doit dans ce cas, du  rer au moins dix minutes.  



  <I>Traitement II:</I>  On effectue un recuit vers 850 à 920  C  avec refroidissement à l'air     phis    ou moins ra  pide     (normalisation)    suivi d'un revenu à une  température comprise entre 600 et 400  C en  viron en un temps au moins dix fois plus  long que la durée de     passage    entre 800 et  680  C au cours de la normalisation. Ce mode  de traitement est plus facile à réaliser que le  traitement I, mais exige deux chauffages de  l'acier. Le temps de passage entre 800 et  680  C peut être, par exemple, de deux mi  nutes; il se forme pendant ce temps une     aus-          ténite    dure enrichie en carbone et ferrite.

    Cette     austénite,    qui donnerait à l'acier une  faible limite élastique, est décomposée en fer  <U>rite</U> et carbures par un séjour plus long, de  20 minutes ou plus., dans la zone 600-400      C.     



  Le tableau ci-après précise les caracté  ristiques que l'on peut obtenir avec les aciers        B1     et  B2  respectivement, avec le traite  ment thermique I ou II ci-dessus, dans le cas  de tôles de 2 à 10 mm d'épaisseur.    
EMI0006.0001     
  
    - <SEP> Caractéristiques <SEP> Acier <SEP>  B1  <SEP> Acier <SEP>  B2 
<tb>  mécaniques <SEP> en <SEP> travers <SEP> normalisation <SEP> traitement <SEP> normalisation <SEP> traitement
<tb>  simple <SEP> I <SEP> ou <SEP> II <SEP> simple <SEP> I <SEP> ou <SEP> II
<tb>  Limite <SEP> élastique <SEP> <I>IJ</I>
<tb>  (minima) <SEP> 28-36 <SEP> kg/mm2 <SEP> 40-50 <SEP> kg/mm2 <SEP> 42-50 <SEP> li llnIn2 <SEP> 48-60 <SEP> lig/mm2
<tb>  Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> R <SEP> 54-70 <SEP> kg/mm2 <SEP> 50-63 <SEP> kg/mm2 <SEP> 68-80 <SEP> kg/min2 <SEP> 62-75 <SEP> kg/mm2
<tb>  Rapport <SEP> E <SEP> 0,

  5 <SEP> .à <SEP> 0,6 <SEP> 0,75 <SEP> à <SEP> 0,85 <SEP> <B>0,5</B> <SEP> à <SEP> <B>0,7</B> <SEP> 0,75 <SEP> à <SEP> 0,90
<tb>  R
<tb>  Allongement <SEP> de
<tb>  rupture <SEP> 16 <SEP> à <SEP> 241/o <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 28 <SEP> 0/0 <SEP> 13 <SEP> à <SEP> 1811/o <SEP> 1..1 <SEP> à <SEP> 22 <SEP> %
<tb>  Résilience <SEP> suréprou  vette <SEP> Charpy <SEP> 8-10 <SEP> kgm/em2 <SEP> 9-12 <SEP> kgm/em2 <SEP> 6,0-7,0 <SEP> kgtn/nm2 <SEP> 6,5-8 <SEP> km!em2
<tb>  Pliage <SEP> à <SEP> 180  <SEP> sans
<tb>  crique <SEP> ni <SEP> gerçure
<tb>  sur <SEP> mandrin <SEP> d'é  paisseur <SEP> égale <SEP> à. <SEP> 1,5 <SEP> fois <SEP> celle <SEP> de <SEP> 1,0 <SEP> fois <SEP> celle <SEP> de <SEP> 3,5 <SEP> fois <SEP> celle <SEP> de <SEP> 2,5 <SEP> fois <SEP> celle <SEP> de
<tb>  la <SEP> tôle <SEP> la.

   <SEP> tôle <SEP> la <SEP> tôle <SEP> la <SEP> tôle
<tb>  Aptitude <SEP> à <SEP> l'embou- <SEP> mauvaise <SEP> bonne
<tb>  tissage <SEP> (tendance <SEP> aux <SEP> (emboutissage
<tb>  criques) <SEP> profond)            Etant    donné l'importance essentielle d'un  traitement convenable pour bénéficier de tous  les avantages des aciers conformes à l'inven  tion, notamment, en ce qui concerne l'obten  tion d'un rapport
EMI0006.0003  
   élevé, il paraît utile de  signaler un procédé simple de contrôle de ce  traitement..

   On a remarqué que le rapport
EMI0006.0004  
    élevé coïncide, sur le diagramme de traction  simple représenté à la     fig.    2 et dans lequel les  allongements en 0/a sont portés en abscisses  et les charges en     kg/mm2    de section de  l'éprouvette en ordonnées, avec un allonge  ment permanent. important (2 à 3     0/a)    lorsque  la charge d'épreuve atteint le palier 3 clas  sique de la limite élastique. Ce palier 3 est  caractéristique des aciers recuits dont la  structure est formée de ferrite et de carbures.  



  Au contraire,     dans    le cas des aciers  B   rapidement refroidis, donc mal recuits, on  n'observe pas de brisure à la limite élastique       (fig.    3), ce qui montre la présence     d'austénite       enrichie en carbone et non transformée en  ferrite plus carbures.  



  Ces propriétés sont particulières     aux    aciers   B  conformes à l'invention, car la vitesse de  décomposition de     l'austénite    diffère entre les  aciers  A  et  B . Entre 800 et. 680  C,     l'aus-          ténite    des aciers  A  se décompose en ferrite  et     austénite    enrichie en carbone (0,20 à       0,30        %);        cette        dernière        finit        par        former        des     carbures et de la ferrite;

   la durée de cette  transformation est, d'environ 10 à 30 secon  des pour les aciers     C-1-ln-Va,    de 100 à 600  secondes pour les aciers     C-lln-lZo    connus du  type  A .  



  Pour les aciers  B , au contraire,     l'austé-          xiite    enrichie en carbone est beaucoup plus  stable, car elle ne se transforme complètement  en carbures et ferrite qu'au bout de 700 à  4000 secondes suivant . les teneurs en molyb  dène et     vanaditun    notamment.  



  Cette stabilité de     l'austénite    enrichie en  carbone fait qu'il est possible de réaliser,  même sur fortes épaisseurs, de 50 mm par      exemple, les mêmes caractéristiques que sur  produits de faible épaisseur; en particulier la  limite élastique élevée et la résilience en tra  vers; c'est une autre propriété très utile en  construction métallique.  



  L'acier suivant l'invention est susceptible  de très nombreuses applications, parmi les  quelles on peut citer:  les constructions soudées à l'are et. par  points     (châssis,    bogies, affûts,     caisses,    faces,  pavillons de voitures de chemin de fer, châssis  et élément de carrosserie de voitures     automo-          tiles,        ete.)    ;

    les conduites forcées écrouies à froid par  les procédés     d'autofrettage,    traitées ou non  par vieillissement artificiel     (250-400 C);     les constructions soudées par le procédé  sous laitiers conducteurs (poutres composées  à faces parallèles, assemblées grâce à ce pro  cédé,     etc.)    ;  les constructions soudées par     étincellage     (chaînes marines et antres, à poids et encom  brement réduits, non     vieillissantes,    non     Ira-          #1-iles    à basse température), etc.

Claims (1)

  1. REVENDICATION: Acier au manganèse, caractérisé en ce qu'il comporte, avec de très faibles teneurs en carbone, soufre et oxygène, à la fois du mo- l#,bdène, du vanadium et du titane. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Acier suivant la revendication, carac térisé en ce que sa composition en poids et en dehors du fer est, la suivante: EMI0007.0017 Carbone <SEP> 0,13 <SEP> à <SEP> 0,181/o <tb> Carbone <SEP> 0,08 <SEP> à <SEP> 0,18 <SEP> % <SEP> Manganèse <SEP> 1,65 <SEP> à <SEP> 1,85% <tb> Manganèse <SEP> 1,10 <SEP> à <SEP> 2,00 <SEP> 0/0 <SEP> 0 <tb> Silicium <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> <B>0,300/0</B> <SEP> Silicium <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,30% <tb> Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,501/o <SEP> Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> <B>0,300/0</B> <tb> Vanadium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> 0,10% <SEP> Vanadium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> <B>0,101/0</B> <tb> Titane <SEP> 0,01 <SEP> à <SEP> <B>0,100/0</B> <SEP> Titane <SEP> 0,01 <SEP> à <SEP> <B>0,100/0</B> <tb> Soufre <SEP> G_ <SEP> 0,025 <SEP> % <SEP> Soufre <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> 0,
    025% <tb> Phosphore <SEP> _G <SEP> 0,030% <SEP> Phosphore <SEP> 0,015 <SEP> à <SEP> 0,030% <tb> Oxygène <SEP> G <SEP> <B>0,0091/0</B> <SEP> Oxygène <SEP> 0,004 <SEP> à <SEP> 0,008 <SEP> 0/0 <tb> Azote <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> 0,025% <SEP> Azote <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> 0,025% 2. Acier suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il est de nuance mi-dure et a la composition suivante en poids, en de hors du fer:
    EMI0007.0019 Carbone <SEP> 0,08 <SEP> à <SEP> 0,1511/o <tb> Manganèse <SEP> 1,20 <SEP> à <SEP> 1,60')/o <tb> silicium <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,201/o <tb> Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> <B>0,300/0</B> <tb> Vanadium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> <B>0,10(1/0</B> <tb> Titane <SEP> 0,01 <SEP> à <SEP> <B>0,100/0</B> <tb> Soufre <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> <B>0,0250/0</B> <tb> Phosphore <SEP> 0,015 <SEP> à <SEP> 0,0301/o <tb> Oxygène <SEP> 0,004 <SEP> à <SEP> <B>0,0080A)</B> <tb> Azote <SEP> 0,010 <SEP> à <SEP> 0,0251/o 3.
    Acier suivant la sous-revendication \3, caractérisé en ce qu'il a la composition sui vante en poids, en dehors du fer: EMI0007.0021 Carbone <SEP> 0,10 <SEP> <B>#</B> <SEP> 0,141/o <tb> Manganèse <SEP> 1,35 <SEP> à <SEP> 1,55% <tb> Silicium <SEP> <B>0,151/0</B> <tb> Molybdène <SEP> 0,200/c, <tb> Vanadium <SEP> 0,051/o <tb> Titane <SEP> 0,02% <tb> Soufre <SEP> <B>0,0100/0</B> <tb> Phosphore <SEP> <B>0,015%</B> <tb> Oxygène <SEP> 0,004% <tb> Azote <SEP> <B>0,0150/0</B> 4. Acier suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il est de nuance dure et a la composition suivante en poids, en dehors du fer: 5.
    Acier suivant la. sous-revendication 4, caractérisé en ce qu'il a la composition sui vante en poids, en dehors du fer: EMI0008.0002 Carbone <SEP> 0,14 <SEP> à <SEP> 0,16 <SEP> % <tb> Manganèse <SEP> <B>1,70</B> <SEP> à <SEP> 1,80 <SEP> % <tb> silicium <SEP> 0,15% EMI0008.0003 Molybdène <SEP> 0,25% <tb> Vanadüïm <SEP> 0,0511/o <tb> Titane <SEP> 0,02% <tb> Soufre <SEP> <B>0,0101/0</B> <tb> Phosphore <SEP> 0,015% <tb> Oxygène <SEP> 0,004% <tb> Azote <SEP> 0,10151/o
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