CH318247A - Acier austénitique - Google Patents

Description

  Acier     austénitique       L'invention se rapporte à la fabrication  d'aciers austénitiques non magnétiques desti  nés à être employés dans des conditions d'ef  fort élevé à la température ordinaire.  



  Les aciers     austénitiques    sont actuellement  destinés surtout à être employés lorsque sont  exigées des propriétés spéciales telles qu'une  grande résistance à la corrosion, à l'oxydation  et à l'usure, ainsi qu'aux efforts aux hautes  températures, des propriétés non magnétiques,  etc. Il existe cependant peu d'aciers     austéniti-          ques    susceptibles d'être employés dans des  conditions de grand effort à la température or  dinaire. Leur limite d'élasticité est très faible  par rapport à leur allongement final à l'essai,  et ne peut être améliorée que par déformation  plastique ou durcissement par travail.  



  Par exemple, des anneaux ou segments res  tant non magnétiques, utilisés dans l'industrie  électrique, sont faits ordinairement en un al  liage de la composition typique suivante  
EMI0001.0005     
  
    C <SEP> Si <SEP> Mn
<tb>  <I>0,5501o</I> <SEP> 0,4% <SEP> <B>8,0%</B>
<tb>  Ni <SEP> Cr
<tb>  <B>8,0%</B> <SEP> 4,0%       En vue de leur assurer un allongement à  l'essai convenable, à la température ordinaire,  ces anneaux sont durcis par une opération de    forgeage à froid effectuée dans une grande  presse hydraulique, les anneaux étant montés  sur un mandrin. Cette opération de forgeage  est un travail fastidieux demandant une grande  habileté, et très exigeant quant à l'outillage.  Les dimensions de l'anneau qui peut être traité  sont limitées par la capacité de chargement de  la presse.

   Quelles que soient l'habileté et l'ex  périence de l'opérateur, il est     difficile    d'obtenir  un durcissement uniforme. Ce dernier dés  avantage peut être surmonté jusqu'à un certain  point par les méthodes de tournage ou de per  çage de     l'anneau,    mais chacune de ces métho  des comporte l'emploi     d'un    outillage puissant  et coûteux.  



  Un durcissement par précipitation apparaît  plus commode qu'un durcissement par travail,  du fait qu'il ne présente pas de limite aux di  mensions des articles à traiter et parce que le  traitement par la chaleur par lequel il est réalisé  permet d'obtenir une plus grande uniformité  de durcissement d'un point à un autre de l'ar  ticle et     d'un    article à un autre.     Il    n'existe ce  pendant aujourd'hui pas d'alliage austénitique  qui puisse être amené, par durcissement par  précipitation, à acquérir les propriétés indi  quées à la table ci-dessous tout en conservant  son caractère non magnétique.

   Les alliages  auxquels on peut donner une limite de résis-      tance appropriée par durcissement     par    préci  pitation souffrent d'un manque de     ductilité    à  la     température    ordinaire ou d'un développe  ment de propriétés magnétiques.  



  Nous avons maintenant découvert une  classe d'alliages austénitiques non magnétiques  auxquels, par simple durcissement par préci  pitation, peut être donnée une limite d'élasticité  d'au moins 6300     kg/cm2,        tandis    qu'ils conser  vent une bonne ductilité.

   Ces alliages ont la  composition suivante  
EMI0002.0006     
  
    C <SEP> Si <SEP> Mn
<tb>  <B>0,3-0,9</B> <SEP> 0,2-2,0 <SEP> <B>0,5-20,0</B>
<tb>  Cr <SEP> Ni <SEP> V
<tb>  max. <SEP> 8,0 <SEP> max. <SEP> 12,0 <SEP> 0;5, <SEP> - <SEP> 4,0 <SEP> %       De préférence, le silicium et le vanadium       forment        ensemble        au        moins    1     %.        Ces        alliages     peuvent encore contenir un ou plusieurs des  éléments suivants et ceci jusqu'aux proportions  indiquées  
EMI0002.0014     
  
    Mo <SEP> 5 <SEP> 0/0
<tb>  W <SEP> 5 <SEP> %
<tb>  Ti <SEP> 5 <SEP> 0/0
<tb>  Nb <SEP> et/ou <SEP> Ta <SEP> 5 <SEP> 0/0 <SEP> -     
EMI0002.0015     
  
    Co 

  <SEP> 5 <SEP> 0/0
<tb>  Cu <SEP> 6 <SEP> 0/0
<tb>  A1 <SEP> 2,0 <SEP> 0/0
<tb>  N2 <SEP> <B>0,25-0/0-</B>
<tb>  B <SEP> 0,5 <SEP> 0/0
<tb>  Zr <SEP> 2,0 <SEP> %       Le' durcissement par précipitation est ef  fectué à des températures entre 300 et 9500 C  et pendant une période qui, selon la tempéra  ture choisie, donne la résistance cherchée. Le  mieux est de soumettre l'alliage d'abord à un  traitement de dissolution à une température  entre 1000 et 1300 C.    La table suivante donne des exemples ty  piques d'alliages conformes à l'invention.

   Les  propriétés de ces alliages ont été déterminées  après un traitement par la chaleur consistant  en un traitement de dissolution à 11500 C suivi  d'un refroidissement à l'air et d'un nouveau  traitement par la chaleur, pendant une période  de 6 heures à 6500 C, dans le cas des alliages       Nos    1 à 4, de 6 à 8 heures à 6000 C dans le  cas de l'alliage No 5, et à 7000 C dans le cas  de l'alliage     No@    7, suivi d'un refroidissement à  l'air.  
EMI0002.0018     
  
       En général, plus haute est la limite de ré  sistance, plus faible est la ductilité.

   Cependant,  les alliages conformes à l'invention donnent en       général        un        allongement        d'au        moins        15        %.     



  Les alliages conformes à l'invention sont  non magnétiques, ayant une perméabilité     au-          dessous    de 1,1 et en général, de l'ordre de  1,003 - 1,005. Ils peuvent être coulés ou for  gés pour former des articles possédant une  haute limite de résistance à ou près de la tem  pérature ordinaire.

Claims (1)

1. REVENDICATION Acier austénitique non magnétique, propre à acquérir, par traitement de durcissement par précipitation, une limite d'élasticité d'au moins 6300 kg/cm2, et renfermant comme consti tuants essentiels EMI0003.0011 du <SEP> carbone <SEP> de <SEP> 0,3 <SEP> à <SEP> 0,9 <SEP> 0/0 <tb> du <SEP> silicium <SEP> de <SEP> 0,2 <SEP> à <SEP> 2,0% <tb> du <SEP> manganèse <SEP> de <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 20,0% <tb> du <SEP> chrome <SEP> max. <SEP> 8,0% <tb> du <SEP> nickel <SEP> max. <SEP> 12,0% <tb> et <SEP> du <SEP> vanadium <SEP> de <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 4,0'% SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Acier austénitique non magnétique selon la revendication, dans lequel le silicium et le vanadium forment ensemble au moins 1 %. 2. Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 5,0 % de molybdène ou de tungstène. 3.

   Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 5,0% de titane. 4. Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 5,0 % de tantale ou de niobium. 5. Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 5,0 % de cobalt. 6.

   Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 6,0 % de cuivre. 7. Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 2,0 % d'aluminium. 8. Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 0,25 % d'azote. 9.

   Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jusqu'à 0,5 % de bore. 10. Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jus- qu'à 2,0 % de zirconium. 11.

   Acier austénitique non magnétique selon la revendication, contenant encore jus- qu'à 2,0 % de beryllium. 12.

   Acier austénitique non magnétique selon la revendication, propre à acquérir, par traitement de durcissement par précipitation, une ductilité d'au moins 15 0/0, et renfermant comme constituants essentiels EMI0003.0068 du <SEP> carbone <SEP> de <SEP> 0,45 <SEP> à <SEP> 0,82% <tb> du <SEP> silicium <SEP> de <SEP> 0,31 <SEP> à <SEP> 1,8 <SEP> % <tb> du <SEP> manganèse <SEP> de <SEP> 6;6 <SEP> à <SEP> 12,5 <SEP> % <tb> du <SEP> chrome <SEP> de <SEP> 3,8 <SEP> à <SEP> 4,2 <SEP> % <tb> du <SEP> nickel <SEP> de <SEP> 6,3 <SEP> à <SEP> 12,0 <SEP> % <tb> et <SEP> du <SEP> vanadium <SEP> de <SEP> 1,29 <SEP> à <SEP> 3,25%