Acier martensifique La présente invention se rapporte à un acier allié particulièrement utile sous la forme de plaques, telles que celles employées pour la fabrication des coques de navires. Les aciers destinés à cet emploi doivent cou ramment présenter une limite élastique d'au moins 98,4 kg/mm2 et pouvant aller jusqu'à 140,6 kg/mm , et doivent présenter encore d'autres propriétés. En plus d'être résistants, ils doivent être tenaces. Il est bien con nu que la ténacité est affectée directionnellement par le laminage.
Les éprouvettes pour l'essai de résilience au pendule de Charpy avec entaille en V (C.E.V.) prises parallèlement à la direction du laminage sont souvent plus tenaces que les éprouvettes prises trans versalement à la direction du laminage. La différence entre l'absorption d'énergie d'éprouvettes transversales et longitudinales atteint très souvent 100 % et plus, par rapport à la résilience transversale.
Ce phénomène di rectionnel est particulièrement évident dans les plaques et les tôles laminées, car le degré d'homogénéisation qui peut être conféré aux plaques et aux tôles par un lami nage transversal est limité par le fait que la plaque ou la tôle est plus longue que la largeur du laminoir. Il s'ensuit que la comparaison des résiliences de deux aciers doit être faite sur des échantillons semblables, qui sont normalement des éprouvettes C.E.V. transver sales.
Les constructions formées par soudage de plaques d'acier les unes aux autres et à un bâti sont souvent de telles dimensions qu'elles imposent une stricte limitation sur les types de traitements thermiques pouvant être appliqués aux plaques avant ou après le soudage. Par exemple, il est pratiquement impossible de normaliser, de tremper et de faire revenir une partie appréciable de la coque d'un navire océanique. Par conséquent, les aciers qui ne peuvent être soudés de façon satisfaisante qu'avec des traitements de préchauffage ou de normali- sation, trempe et revenu après le soudage, sont inutili sables.
En plus de la soudabilité, de la résistance et de la ténacité d'un acier pour plaques, le constructeur utili sant les plaques doit également prendre en considération la ténacité de la zone affectée par le soudage. Dans bien des cas, les zones affectées par le soudage des cons tructions formées de plaques et les fissures provoquées par le soudage sont le point de départ de ruptures par fragilité.
Le but de l'invention est de procurer un acier à haute résistance utilisable sous forme de plaques pour constructions susceptibles d'être soumises en service à de hautes pressions et à des chocs violents à des tem pératures allant d'en dessus de la température ordinaire à -730 C et même plus bas.
L'acier selon l'invention contient au moins 74% de fer, 9,5 à 13,5 % de nickel, 2,5 à 8 % de chrome,
la somme du nickel et du chrome étant de 13,5 à 19 0/0, 1,9 à 4,2 % de molybdène, 0,05 à 0,
40 % d'aluminium et 0,001 à 0,033 % de carbone. Il peut en outre contenir jusqu'à 0,3 % de titane, jus- qu'à 0,25,
% de manganèse, jusqu'à 0,50 % de silicium, jusqu'à 0,01% de bore, jusqu'à 0,1% de zirconium et jusqu'à 2,
% au total de béryllium, vanadium, niobium, tantale et tungstène en teneurs ne dépassant pas 0,2 % de béryllium, 1 % de vanadium,
0,4 % de niobium, 0,8 % de tantale et 2'% de tungstène, le reste de l'acier, en dehors des impuretés et des éléments fortuits, étant de préférence constitué par le fer.
L'acier selon l'invention est martensitique lorsqu'il est refroidi à vitesse normale à partir d'une haute tem pérature, l'austénite se transformant en martensite à une température inférieure à 370c, C. Il peut être vieilli à l'état martensitique.
Considérons la composition de l'acier plus en détail. La teneur en nickel doit être d'au moins 9,5%, car les teneurs en nickel plus faibles, spécialement en combi- naison avec des teneurs en chrome inférieures à 3 1%, amoindrissent la résistance et amoindrissent la ténacité à basse température.
Les teneurs en nickel dépassant <B>13,5</B> fl/o, en association avec de fortes teneurs en chrome, amoindrissent la résistance, et sont en outre anti.-économiques.
L a teneur en chrome ne dépasse de préférence pas 5,5 D/o, car les fortes teneurs en chrome tendent à abaisser la résistance, bien que le chrome puisse être avantageux jusqu'à 8 e/0 du point de vue de la corro sion. Il semble y avoir une interaction entre le nickel et le chrome pendant le vieillissement à l'état martensi- tique, après la transformation martensitique, qui durcit et renforce l'acier.
Cette interaction est la plus pronon cée lorsque la teneur en nickel est de 11 à 12 d/o, la teneur en chrome est de 3 à 5,% et la teneur totale en nickel et chrome est de 14 à 16'%.
Si moins de 2 % de molybdène est présent, la résistance de l'acier est très inférieure, mais une éléva- tion de la teneur en molybdène au-dessus de 4,
% pro- voque une brusque diminution de la ténacité de l'acier.
Il est essentiel que la teneur en carbone soit main tenue en dessous d'un maximum de 0,033 0/0. Les teneurs en carbone ne dépassant même que de peu 0,033 % ont une action nuisible sur la ténacité de l'acier. En outre, l'action nuisible du carbone en dessus de 0,033'% ne peut pas être annulée par l'emploi de formeurs de carbure tels que le titane.
Comme le car bone, les carbures métalliques tels que le carbure de titane réduisant fortement la ténacité des aciers qui, par ailleurs, sont conformes à l'invention. Cependant, le ti- tane en teneur d'au plus 0,3% en combinaison avec moins de 0,
03 % de carbone a pour avantage d'atté- nuer les effets défavorables des faibles proportions de soufre qui peuvent être fortuitement présentes. La teneur préférée en titane est de 0,1 à 0,2 0/0.
La résistance et la ténacité de l'acier dépendent également dans une grande mesure de sa teneur en alu minium. Dans le graphique du dessin annexé, la limite d'élasticité (L.E.) (courbe A) et la résilience C.E.V. (courbe B) d'un acier conforme à l'invention, et conte nant nominalement 12 0/0 de nickel, 5 1% de chrome et 3 d/o de molybdène, sont portées en ordonnées en fonc tion de la teneur en aluminium.
On voit que lorsque la teneur en aluminium croît de 0,1 à 0,3 0/0, la limite élastique de l'acier augmente fortement, alors que la résilience selon Charpy avec entaille en V, à 210 C, ne décroît que légèrement. En dessus de 0,3 1% d'alumi- nium, la résilience décroît de plus en plus vite et atteint des chiffres entièrement inacceptables.
Il est donc im portant de maintenir la teneur en aluminium en dessous de 0,4 0/0, avantageusement en dessous de 0,3%.
Les aciers qui doivent avoir une limite élastique de 119 à 132 kg/mm2 peuvent avantageusement contenir pas plus de 0,025 % de carbone, de 11,5 à 12,5 9/o de nickel, de 4,75 à 5,25 % de chrome, de 2,75 à 3,25 % de molybdène, de 0,
2 à 0,3 '% d'aluminium et de 0,1 à 0,2 % de titane. Les aciers plus tenaces, pour lesquels une limite élastique de 102 à 109 kg/mm2 est suffisante, peuvent avantageusement contenir pas plus de 0,03 1% de carbone, de 11,5 à 12,5'% de nickel, de 3 à 3,
5 a/o de chrome, de 2,75 à 3,25% de molybdène, de 0,05 à 0,15'% d'aluminium et de 0J <B>à</B> 0,2'% de titane.
Si la teneur en aluminium dépasse 0,3 %, il est pré- férable que la teneur en silicium ne dépasse pas 0,3%. Les teneurs en manganèse dépassant environ 0,25 fl/o, qui sont normalement considérées comme avantageuses dans les aciers alliés, nuisent à la ténacité de l'alliage selon l'invention,
et par conséquent la teneur maximum en manganèse est de 0,25'%.
Il est désirable que de faibles proportions de bore et de zirconium soient présentes.
Les impuretés, notamment soufre, hydrogène, oxy gène et azote, doivent être maintenues à leurs niveaux les plus bas possibles, compatibles avec une production économique. Des éléments fortuits, tels que cobalt et cuivre, peuvent être présents en faibles proportions, mais ne sont pas particulièrement avantageux.
Pour la production de plaques ou de tôles d'acier selon l'invention, on peut laminer à chaud des lingots de l'acier à des températures de départ d'environ<B>12600</B> C et des températures finales d'environ 815o C, puis refroidir l'acier jusqu'à la température ordinaire, ou au moins en dessous de<B>650</B> C, afin que la transformation martensitique se produise. Si de la tôle est désirée, l'al liage refroidi peut encore être laminé à froid. La plaque ou la tôle peut alors être recuite à une température de 785 à 1040 C pendant 1 à 4 heures.
Le traitement de recuit sert à retransformer la martensite en austénite, à placer pratiquement tous les éléments alliés en solu tion dans la phase continue de l'acier et à éliminer les effets résiduels du travail à chaud et à froid.
Après avoir recuit l'acier, on le refroidit pour retransformer l'austénite en martensite. La vitesse de refroidissement après la recuite n'a pas une importance déterminante, mais elle est de préférence au moins égale à la vitesse du refroidissement à l'air. A l'état recuit, l'acier peut être travaillé ou usiné à froid.
Lorsque l'acier martensitique recuit a été formé ou usiné, il peut être vieilli pendant 1 à 10 heures à une temrérature comprise entre 425 et 5400 C, par exemple perd-nt 3 heures à 480() C. Pendant le vieillissement, la dureté de l'acier augmente, par exemvle d'une valeur comprise entre 25 et 32 Rc à l'état recuit à une valeur compri,e entre 33 et 43 Rc à l'état vieilli.
On donne ci-dessous quelques exemples de l'acier selon l'invention
EMI0002.0206
<I>Tableau <SEP> 1</I>
<tb> Acier <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> /o <SEP> o%
<tb> No <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> A1 <SEP> Ti <SEP> C <SEP> Mn
<tb> 1 <SEP> 19.03 <SEP> 4.77 <SEP> 2,00 <SEP> 0.07 <SEP> 0.20 <SEP> 0.015 <SEP> < <SEP> 0.01
<tb> 2 <SEP> 12.04 <SEP> 2.95 <SEP> 3.00 <SEP> 0.12 <SEP> 0.18 <SEP> 0.011 <SEP> 0.03
<tb> 3 <SEP> 10.30 <SEP> 4.95 <SEP> 3,02 <SEP> 0.11 <SEP> 0.18 <SEP> 0.008 <SEP> 0.02
<tb> 4 <SEP> <B>1209</B> <SEP> 3.25 <SEP> 2,07 <SEP> 0.23 <SEP> 0.20 <SEP> 0.008 <SEP> 0.04
<tb> 5 <SEP> 12.16 <SEP> 5,00 <SEP> 3,00 <SEP> 0.31 <SEP> 0,21 <SEP> <B>0008</B> <SEP> < <SEP> 0,02
<tb> 6 <SEP> 10.26 <SEP> 4.87 <SEP> 4,03 <SEP> 0-3l <SEP> - <SEP> 0.009 <SEP> < <SEP> 0.02
<tb> 7 <SEP> 10.37 <SEP> 5,
10 <SEP> 2,10 <SEP> 0,30 <SEP> - <SEP> 0,007 <SEP> < <SEP> 0,02
<tb> 8 <SEP> 9.67 <SEP> 4,90 <SEP> 1,95 <SEP> 0,21 <SEP> 0,10 <SEP> 0,025 <SEP> 0,08
<tb> 9 <SEP> 10,80 <SEP> 5.20 <SEP> 3,<B>1</B>6 <SEP> 0,06 <SEP> 0,12 <SEP> 0,030 <SEP> 0,07
<tb> 10 <SEP> 10,05 <SEP> 4,73 <SEP> 4,18 <SEP> 0,07 <SEP> 0,12 <SEP> 0.027 <SEP> 0,07
<tb> 11 <SEP> 10.40 <SEP> 5.15 <SEP> 2,16 <SEP> 0,40 <SEP> - <SEP> 0,008 <SEP> < <SEP> 0,01
<tb> 12 <SEP> 12,36 <SEP> 4.85 <SEP> 3,00 <SEP> 0,12 0,<B>1</B>9 0,015 0,10 13 11,17 3.85 2,55 0,19 0,19 0,010 < 0,02 14 10,36 4,80 4,00 0,09 0,14 0,007 < 0,02 15 12,05 2,94 2,93 0,05 0,13 0,032 0,06 16 1<B>1</B>,25 3,85 2,90 0,06 0,13 0,022 0,06 17 10,20 4,72 2,95 0,05 0,12 0,031 0,06 18 10,05 4,95 1,90 0,05 0,12 0,019 0,06 19 10,28 2,85 3,00 0,32 0,21 0,006 < 0,02 Pour la préparation de chacun de ces aciers, 0,003 9/o de bore et 0,
03% de zirconium ont été ajou- </TAB> tés au bain. L'acier No 7 contient 0,48 % de silicium, l'acier No 12 contient 0,
31% de silicium et les autres aciers contiennent moins de 0,2 % de silicium. Dans tous les aciers,
le complément à 100 % consiste en fer et impuretés. La dureté de chaque acier a été mesurée avant le vieillissement (c'est-à-dire après 1 heure de recuite suivie de refroidissement à l'air) et après vieil lissement par chauffage pendant 3 heures a 4820 C suivi de refroidissement à l'air. Les duretés trouvées sont données dans le tableau II.
EMI0003.0040
<I>Tableau <SEP> 11</I>
<tb> Acier <SEP> No <SEP> Dureté <SEP> en <SEP> unités <SEP> Rc
<tb> Avant <SEP> le <SEP> vieillissement <SEP> Après <SEP> le <SEP> vieillissement
<tb> 1 <SEP> 25,0 <SEP> 36,5
<tb> 2 <SEP> 25,5 <SEP> 36,0
<tb> 3 <SEP> 25,5 <SEP> 37,5
<tb> 4 <SEP> 25,5 <SEP> 39,0
<tb> 5 <SEP> 27,5 <SEP> 43,5
<tb> 6 <SEP> 30,5 <SEP> 41,5
<tb> 7 <SEP> 28,0 <SEP> 39,5
<tb> 8 <SEP> 27,5 <SEP> 37,5
<tb> 9 <SEP> 31,5 <SEP> 37,5
<tb> 10 <SEP> 32,0 <SEP> 38,5
<tb> i <SEP> l <SEP> 28,5 <SEP> 39,5
<tb> 12 <SEP> 26,5 <SEP> 40,0
<tb> 13 <SEP> 26,5 <SEP> 36,5
<tb> 14 <SEP> 28,0 <SEP> 37,5
<tb> 15 <SEP> 26,0 <SEP> 31,5
<tb> 16 <SEP> 28,5 <SEP> 33,0
<tb> 17 <SEP> 31,0 <SEP> 35,5
<tb> 18 <SEP> 27,5 <SEP> 31,5
<tb> 19 <SEP> 24,5 <SEP> 40,
0 D'autres propriétés mécaniques des aciers à l'état vieilli ont été déterminées, à savoir la limite d'élasticité (L.E.) 0,2 0/0, la résistance à la traction (R.D.), l'allon gement à la rupture (A), le coefficient de striction (S) et la résilience CEN. à 210 C, -73o C et -1950 C. Les éprouvettes de résilience ont été découpées transver salement à la direction de laminage.
Les résultats de ces essais ont été les suivants
EMI0003.0049
<I>Tableau <SEP> 111</I>
<tb> Acier <SEP> L.E. <SEP> R.T. <SEP> A <SEP> S <SEP> Résilience <SEP> C.E.V. <SEP> kgm
<tb> No <SEP> 0,2% <SEP> kg/m2 <SEP> % <SEP> % <SEP> 21o <SEP> C <SEP> -73 C <SEP> -195oC
<tb> kg/mm2
<tb> 1 <SEP> 101,3 <SEP> 103,0 <SEP> 16 <SEP> 69 <SEP> 15,3 <SEP> 11,9 <SEP> 2 <SEP> 102,0 <SEP> 104,9 <SEP> 16 <SEP> 73 <SEP> 14,4 <SEP> 10,9 <SEP> 3 <SEP> 105,8 <SEP> 107,3 <SEP> 17 <SEP> 71 <SEP> 13,1 <SEP> 9,5 <SEP> 4 <SEP> 115,0 <SEP> 118,9 <SEP> 23 <SEP> 71 <SEP> 10,5 <SEP> 7,1 <SEP> 5 <SEP> 133,6 <SEP> 137,3 <SEP> 15 <SEP> 69 <SEP> 6,2 <SEP> 4,4 <SEP> 6 <SEP> 127,9 <SEP> 129,8 <SEP> 15 <SEP> 69 <SEP> 6,9 <SEP> 4,8 <SEP> 7 <SEP> 114,9 <SEP> 116,6 <SEP> 17 <SEP> 66 <SEP> 9,7 <SEP> 4,3 <SEP> 8 <SEP> 116,9 <SEP> 116,9 <SEP> 16 <SEP> 70 <SEP> 12,0 <SEP> 7,
1 <SEP> 9 <SEP> 122,2 <SEP> 122,2 <SEP> 17 <SEP> 68 <SEP> 8,6 <SEP> 6,1 <SEP> 3,9
<tb> 10 <SEP> 120,8 <SEP> 120,8 <SEP> 20 <SEP> 69 <SEP> 7,9 <SEP> 5,5 <SEP> 2,2
<tb> 11 <SEP> 118,6 <SEP> 120,1 <SEP> 15 <SEP> 65 <SEP> 6,8 <SEP> 4,8 <SEP> 12 <SEP> 116,4 <SEP> 119,8 <SEP> 18 <SEP> 65 <SEP> 8,3 <SEP> 5,9 <SEP> 13 <SEP> 103,7 <SEP> 105,4 <SEP> 18 <SEP> 70 <SEP> 12,2 <SEP> 9,3
<tb> 14 <SEP> 108,7 <SEP> 110,6 <SEP> 17 <SEP> 68 <SEP> 7,1 <SEP> 5,9 <SEP> 15 <SEP> 105,4 <SEP> 105,4 <SEP> 22 <SEP> 73 <SEP> 10,8 <SEP> 8,0 <SEP> 5,5
<tb> 16 <SEP> 109,0 <SEP> 109,0 <SEP> 19 <SEP> 72 <SEP> 9,4 <SEP> 7,2 <SEP> 4,3
<tb> 17 <SEP> 111,7 <SEP> 111,8 <SEP> 18 <SEP> 70 <SEP> 7,7 <SEP> 5,0 <SEP> 3,2
<tb> 18 <SEP> 103,4 <SEP> 103,4 <SEP> 22 <SEP> 73 <SEP> 12,2 <SEP> 8,6 <SEP> 5,7
<tb> 19 <SEP> 117,1 <SEP> 120,0 <SEP> 15 <SEP> 54 <SEP> 7,
3 <SEP> - <SEP> - L'acier selon l'invention présente une excellente résistance à la traction avec entaille, égale à au moins une fois et demie la résistance à la traction normale.
A l'état recuit, c'est-à-dire directement après recuite à 815o C pendant 1 heure suivie de refroidissement à l'air, l'acier selon l'invention présente également une excellente combinaison de propriétés, comme en témoi gnent les résultats obtenus avec des aciers contenant nominalement 12 % de nickel, 5 % de chrome, 3 % de molybdène et 0,
01 % de carbone avec les teneurs en aluminium indiquées dans le tableau ci-dessous.
EMI0003.0074
<I>Tableau <SEP> IV</I>
<tb> % <SEP> A1 <SEP> L.E. <SEP> R.T. <SEP> A <SEP> S <SEP> Résilience <SEP> C.E.V.
<tb> kg/mm2 <SEP> kg/mm- <SEP> 0/0 <SEP> % <SEP> Température <SEP> ordinaire
<tb> kgm
<tb> 0,17 <SEP> 74,5 <SEP> 98,6 <SEP> 18 <SEP> 74,5 <SEP> 14,1
<tb> 0,29 <SEP> 72,1 <SEP> 100,6 <SEP> 16 <SEP> 75,2 <SEP> 13,4 Les propriétés des zones affectées par le soudage de l'acier martensitique vieilli selon l'invention peuvent être restaurées par un simple traitement thermique post soudage à environ 4800 C.
Un tel traitement thermique peut être appliqué à une grande construction en plaques soudées, par exemple au moyen de corps de chauffe à bandes, d'un chauffage par résistance électrique, d'un chauffage par induction ou d'un chauffage au moyen de chalumeaux. Des examens macroscopiques et microsco piques de zones de soudage de quelques plaques sou dées n'ont révélé que du métal sain sans aucune fissure discernable. Pendant le soudage, les zones affectées par la chaleur se ramollissent .un peu. Un vieillissement subséquent à l'état martensitique a complètement rétabli la dureté de la plaque.
Pour montrer l'importance du maintien de la com position des aciers dans les limites spécifiées plus haut, on donne dans les tableaux ci-après la composition de plusieurs aciers contenant trop ou trop peu de certains éléments, et leurs propriétés, déterminées par les mêmes essais que décrit dans le tableau II.
EMI0003.0082
<I>Tabeau <SEP> V</I>
<tb> Acier <SEP> % <SEP> 0/0 <SEP> 0/0 <SEP> 0/0 <SEP> 0/0 <SEP> % <SEP> % <SEP> %
<tb> Ni <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> A1 <SEP> Ti <SEP> C <SEP> Mn <SEP> Fe
<tb> A <SEP> 12,10 <SEP> - <SEP> 3,01 <SEP> 0,06 <SEP> 0,14 <SEP> 0,021 <SEP> 0,06 <SEP> reste
<tb> B <SEP> 11,95 <SEP> 3,43 <SEP> 1,01 <SEP> 0,24 <SEP> 0,10 <SEP> 0,021 <SEP> 0,06 <SEP> reste
<tb> C <SEP> 10,25 <SEP> 4,55 <SEP> 5,20 <SEP> 0,07 <SEP> 0,11 <SEP> 0,028 <SEP> 0,07 <SEP> reste
<tb> D <SEP> 9,80 <SEP> 2,75 <SEP> 2,88 <SEP> 0,06 <SEP> 0,12 <SEP> 0,04 <SEP> - <SEP> reste
<tb> E <SEP> 11,90 <SEP> 3,18 <SEP> 3,30 <SEP> 0,06 <SEP> 0,11 <SEP> 0,05 <SEP> - <SEP> reste
<tb> F <SEP> 11,50 <SEP> 4,75 <SEP> 2,00 <SEP> 0,26 <SEP> 0,10 <SEP> 0,06 <SEP> 0,07 <SEP> reste
<tb> G <SEP> 10,00 <SEP> 4,80 <SEP> 2,00 <SEP> 0,25 <SEP> 0,20 <SEP> 0,06 <SEP> 0,
07 <SEP> reste
<tb> H <SEP> 12,6 <SEP> 5,4 <SEP> 2,9 <SEP> 0,22 <SEP> 0,14 <SEP> 0,023 <SEP> 0,29 <SEP> reste
<tb> <B>1</B> <SEP> 12,5 <SEP> 5,5 <SEP> 3,0 <SEP> 0,11 <SEP> 0,13 <SEP> 0,024 <SEP> 0,29 <SEP> reste
<tb> J <SEP> 12,4 <SEP> 5,5 <SEP> 3,0 <SEP> 0,14 <SEP> 0,14 <SEP> 0,024 <SEP> 0,42 <SEP> reste
<tb> K <SEP> 10,4 <SEP> 6,4 <SEP> 0,76 <SEP> 0,022 <SEP> 0,18 <SEP> 0,122 <SEP> 0,44 <SEP> *reste
<tb> L <SEP> 10,3 <SEP> 6,5 <SEP> 0,77 <SEP> 0,024 <SEP> 0,16 <SEP> 0,113 <SEP> 0,38 <SEP> *reste
<tb> contient <SEP> également <SEP> environ <SEP> 0,45 <SEP> % <SEP> de <SEP> cuivre.
EMI0004.0001
<I>Tableau <SEP> VI</I>
<tb> Acier <SEP> L.E. <SEP> R.T. <SEP> A <SEP> S <SEP> Résilience <SEP> C.E.V. <SEP> kgm
<tb> No <SEP> 0,211/o <SEP> kg/mm2 <SEP> % <SEP> /o <SEP> 210 <SEP> C <SEP> -73o <SEP> C <SEP> _ <SEP> 195o <SEP> C
<tb> kg/mm2
<tb> A <SEP> 90,8 <SEP> 91,1 <SEP> 22 <SEP> 75 <SEP> 12,4 <SEP> 8,8 <SEP> 5,3
<tb> B <SEP> 96,0 <SEP> 96,1 <SEP> 19 <SEP> 71 <SEP> 6,4 <SEP> 5,5 <SEP> C <SEP> 130,2 <SEP> 130,2 <SEP> 17 <SEP> 64 <SEP> 5,3 <SEP> 3;
7 <SEP> 1,6
<tb> D <SEP> 114,5 <SEP> 114,5 <SEP> 17 <SEP> 66 <SEP> 4,7 <SEP> 3,1 <SEP> 2,5
<tb> E <SEP> 119,4 <SEP> 119,4 <SEP> 18 <SEP> 65 <SEP> 4,0 <SEP> 3,5 <SEP> 2,2
<tb> F <SEP> 140,4 <SEP> 143,1 <SEP> 14 <SEP> 59 <SEP> 3,5 <SEP> 2,7 <SEP> 1,1
<tb> G <SEP> 119,8 <SEP> 121,0 <SEP> 15 <SEP> 65 <SEP> 4,1 <SEP> - <SEP> H <SEP> 128,1 <SEP> 129,0 <SEP> 15 <SEP> 62 <SEP> 4,4 <SEP> 3,5 <SEP> 0,76
<tb> <B>1</B> <SEP> 121,4 <SEP> 124,7 <SEP> 15 <SEP> 63 <SEP> 4,8 <SEP> 3,7 <SEP> 0,83
<tb> J <SEP> 127,0 <SEP> 129,6 <SEP> 15 <SEP> 61 <SEP> 4,5 <SEP> 3,7 <SEP> 0,76
<tb> K <SEP> 124,3 <SEP> 127,9 <SEP> 16 <SEP> 60 <SEP> 2,2 <SEP> 2,1 <SEP> 1,5
<tb> L <SEP> 121,1 <SEP> 122,6 <SEP> 17 <SEP> 63 <SEP> 3,7 <SEP> 2,9 <SEP> 1,8 L'acier A ne contient pas de chrome, mais est par ailleurs comparable à l'acier 15.
Sa résistance est nette ment inférieure.
L'acier B contient trop peu de molybdène, mais est par ailleurs comparable à l'acier 4. La perte de résis tance et de ténacité causées par la réduction de la teneur en molybdène est frappante.
Les aciers C et 6 peuvent être comparés, l'acier C contenant trop de molybdène. Bien que la résistance ne soit pas très affectée par cet excès de molybdène, la ténacité tombe de beaucoup.
L'effet d'une élévation du carbone même peu en dessus d'environ 0,03 '% est dramatiquement démontré par les aciers D, E, F, G, K et L. Aucun de ces aciers ne présente une résilience C.E.V. à la température ordi- naire atteignant 5,5 kgm.
La teneur en manganèse des aciers H, I et J est trop forte et a pour conséquence une faible ténacité. Lorsque les aciers ont une composition comprise dans les limites préférées spécifiées et que des soudures sont effectuées avec des baguettes appropriées et com patibles, des joints très avantageux peuvent être pro duits.
Des essais ont montré que des joints de soudure formés dans de la plaque de 1,25 cm par soudage sous gaz inerte avec un arc au tungstène peuvent avoir les propriétés suivantes
EMI0004.0016
<I>Tableau <SEP> V11</I>
<tb> L.E.
<tb> 0,2% <SEP> Résilience <SEP> C.E.V.
<tb> kg/mm2 <SEP> à <SEP> la <SEP> température <SEP> ordinaire <SEP> kgm
<tb> 109 <SEP> 9,7
<tb> 116 <SEP> 8,3
<tb> 123 <SEP> 6,9 Bien que l'acier selon l'invention soit particulière ment utile comme plaque ou comme tôle et pour la fa brication de constructions formées de plaques, il peut également être employé sous d'autres formes, par exemple sous forme de barres, de tiges, de fils, de bandes, de tubes, etc.
Martensific steel The present invention relates to an alloy steel which is particularly useful in the form of plates, such as those used in the manufacture of ship hulls. Steels intended for this use must usually have an elastic limit of at least 98.4 kg / mm2 and up to 140.6 kg / mm, and must also have other properties. In addition to being resistant, they must be tenacious. It is well known that toughness is directionally affected by rolling.
Specimens for the Charpy V-notch (C.E.V.) pendulum impact test taken parallel to the direction of rolling are often more tenacious than specimens taken transversely to the direction of rolling. The difference between the energy absorption of transverse and longitudinal specimens very often reaches 100% and more, compared to the transverse resilience.
This directional phenomenon is particularly evident in plates and rolled sheets, because the degree of homogenization which can be imparted to plates and sheets by transverse rolling is limited by the fact that the plate or sheet is longer than the width of the rolling mill. It follows that the comparison of the resistances of two steels must be made on similar samples, which are normally C.E.V. transver dirty.
Constructions formed by welding steel plates to each other and to a frame are often of such dimensions as to impose a strict limitation on the types of heat treatments that can be applied to the plates before or after welding. For example, it is virtually impossible to standardize, quench, and sauté any appreciable part of the hull of an ocean-going vessel. Consequently, steels which can only be welded satisfactorily with preheating or normalizing, quenching and tempering treatments after welding, are unusable.
In addition to the weldability, strength and toughness of a plate steel, the builder using the plates must also consider the toughness of the area affected by the weld. In many cases, the areas affected by welding of plate constructions and the cracks caused by welding are the starting point for brittleness failures.
The object of the invention is to provide a high strength steel which can be used in the form of plates for constructions capable of being subjected in service to high pressures and to violent shocks at temperatures ranging from above the ordinary temperature. at -730 C and even lower.
The steel according to the invention contains at least 74% iron, 9.5 to 13.5% nickel, 2.5 to 8% chromium,
the sum of nickel and chromium being 13.5 to 19 0/0, 1.9 to 4.2% of molybdenum, 0.05 to 0,
40% aluminum and 0.001 to 0.033% carbon. It can also contain up to 0.3% titanium, up to 0.25,
% manganese, up to 0.50% silicon, up to 0.01% boron, up to 0.1% zirconium and up to 2,
% in total of beryllium, vanadium, niobium, tantalum and tungsten in contents not exceeding 0.2% of beryllium, 1% of vanadium,
0.4% niobium, 0.8% tantalum and 2% tungsten, the rest of the steel, apart from the impurities and incidental elements, preferably being iron.
The steel according to the invention is martensitic when it is cooled at normal speed from a high temperature, the austenite turning into martensite at a temperature below 370c, C. It can be aged in the state. martensitic.
Consider the composition of steel in more detail. The nickel content should be at least 9.5%, as lower nickel contents, especially in combination with chromium contents below 31%, lower strength and lower toughness at low temperatures.
Nickel contents exceeding <B> 13.5 </B> fl / o, in combination with high chromium contents, lower the strength, and are furthermore uneconomical.
The chromium content preferably does not exceed 5.5 D / o, as high chromium contents tend to lower the strength, although chromium may be advantageous up to 8 e / 0 from a corrosion point of view. if we. There appears to be an interaction between nickel and chromium during martensitic aging, after martensitic processing, which hardens and strengthens the steel.
This interaction is most pronounced when the nickel content is 11-12 d / o, the chromium content is 3-5.5% and the total nickel and chromium content is 14-16%.
If less than 2% molybdenum is present, the strength of the steel is much lower, but an increase in the molybdenum content above 4,
% causes a sudden decrease in the toughness of the steel.
It is essential that the carbon content is kept below a maximum of 0.033%. Carbon contents of even slightly more than 0.033% have a detrimental effect on the toughness of the steel. Further, the deleterious action of carbon above 0.033% cannot be overcome by the use of carbide formers such as titanium.
Like carbon, metal carbides such as titanium carbide greatly reduce the toughness of steels which, moreover, are in accordance with the invention. However, titanium in a content of at most 0.3% in combination with less than 0,
03% carbon has the advantage of attenuating the unfavorable effects of the small proportions of sulfur which may accidentally be present. The preferred titanium content is 0.1 to 0.2%.
The strength and toughness of steel also depend to a large extent on its aluminum content. In the graph of the attached drawing, the elastic limit (L.E.) (curve A) and the C.E.V. (curve B) of a steel according to the invention, and containing nominally 12 0/0 of nickel, 5 1% of chromium and 3 d / o of molybdenum, are plotted on the ordinate according to the aluminum content .
We see that when the aluminum content increases from 0.1 to 0.3 0/0, the elastic limit of the steel increases strongly, while the resilience according to Charpy with V notch, at 210 C, decreases only slightly. . Above 0.3 1% aluminum, the resilience decreases more and more quickly and reaches completely unacceptable figures.
It is therefore important to keep the aluminum content below 0.4%, advantageously below 0.3%.
Steels which must have an elastic limit of 119 to 132 kg / mm2 can advantageously contain no more than 0.025% carbon, 11.5 to 12.5% nickel, 4.75% to 5.25% carbon. chromium, from 2.75 to 3.25% molybdenum, from 0,
2 to 0.3% aluminum and 0.1 to 0.2% titanium. Tougher steels, for which an elastic limit of 102 to 109 kg / mm2 is sufficient, can advantageously contain no more than 0.03 1% carbon, 11.5 to 12.5% nickel, 3 to 3,
5 w / o of chromium, from 2.75 to 3.25% of molybdenum, from 0.05 to 0.15 '% of aluminum and from 0J <B> to </B> 0.2'% of titanium .
If the aluminum content exceeds 0.3%, it is preferable that the silicon content does not exceed 0.3%. Manganese contents exceeding about 0.25 fl / o, which are normally considered advantageous in alloy steels, adversely affect the toughness of the alloy according to the invention,
and therefore the maximum manganese content is 0.25%.
It is desirable that low proportions of boron and zirconium be present.
Impurities, including sulfur, hydrogen, oxygen and nitrogen, must be kept at their lowest possible levels, compatible with economical production. Incidental elements, such as cobalt and copper, may be present in small amounts, but are not particularly advantageous.
For the production of steel plates or sheets according to the invention, ingots of the steel can be hot-rolled at starting temperatures of about <B> 12600 </B> C and final temperatures of. about 815o C, then cool the steel to room temperature, or at least below <B> 650 </B> C, for martensitic transformation to occur. If sheet metal is desired, the cooled alloy can still be cold rolled. The plate or sheet can then be annealed at a temperature of 785 to 1040 C for 1 to 4 hours.
The annealing treatment serves to transform the martensite back to austenite, to place virtually all the alloyed elements in solution in the continuous phase of the steel and to eliminate the residual effects of hot and cold working.
After annealing the steel, it is cooled to transform the austenite back into martensite. The rate of cooling after annealing is not critical, but is preferably at least equal to the rate of air cooling. In the annealed condition, the steel can be cold worked or machined.
When annealed martensitic steel has been formed or machined, it can be aged for 1 to 10 hours at a temperature between 425 and 5400 C, for example loses 3 hours at 480 () C. During aging, the hardness steel increases, for example from a value between 25 and 32 Rc in the annealed state to a value between 33 and 43 Rc in the aged state.
Some examples of the steel according to the invention are given below.
EMI0002.0206
<I> Table <SEP> 1 </I>
<tb> Steel <SEP>% <SEP>% <SEP>% <SEP>% <SEP>% <SEP> / o <SEP> o%
<tb> No <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> A1 <SEP> Ti <SEP> C <SEP> Mn
<tb> 1 <SEP> 19.03 <SEP> 4.77 <SEP> 2.00 <SEP> 0.07 <SEP> 0.20 <SEP> 0.015 <SEP> <<SEP> 0.01
<tb> 2 <SEP> 12.04 <SEP> 2.95 <SEP> 3.00 <SEP> 0.12 <SEP> 0.18 <SEP> 0.011 <SEP> 0.03
<tb> 3 <SEP> 10.30 <SEP> 4.95 <SEP> 3.02 <SEP> 0.11 <SEP> 0.18 <SEP> 0.008 <SEP> 0.02
<tb> 4 <SEP> <B> 1209 </B> <SEP> 3.25 <SEP> 2.07 <SEP> 0.23 <SEP> 0.20 <SEP> 0.008 <SEP> 0.04
<tb> 5 <SEP> 12.16 <SEP> 5.00 <SEP> 3.00 <SEP> 0.31 <SEP> 0.21 <SEP> <B> 0008 </B> <SEP> <<SEP> 0, 02
<tb> 6 <SEP> 10.26 <SEP> 4.87 <SEP> 4.03 <SEP> 0-3l <SEP> - <SEP> 0.009 <SEP> <<SEP> 0.02
<tb> 7 <SEP> 10.37 <SEP> 5,
10 <SEP> 2.10 <SEP> 0.30 <SEP> - <SEP> 0.007 <SEP> <<SEP> 0.02
<tb> 8 <SEP> 9.67 <SEP> 4.90 <SEP> 1.95 <SEP> 0.21 <SEP> 0.10 <SEP> 0.025 <SEP> 0.08
<tb> 9 <SEP> 10.80 <SEP> 5.20 <SEP> 3, <B> 1 </B> 6 <SEP> 0.06 <SEP> 0.12 <SEP> 0.030 <SEP> 0.07
<tb> 10 <SEP> 10.05 <SEP> 4.73 <SEP> 4.18 <SEP> 0.07 <SEP> 0.12 <SEP> 0.027 <SEP> 0.07
<tb> 11 <SEP> 10.40 <SEP> 5.15 <SEP> 2.16 <SEP> 0.40 <SEP> - <SEP> 0.008 <SEP> <<SEP> 0.01
<tb> 12 <SEP> 12.36 <SEP> 4.85 <SEP> 3.00 <SEP> 0.12 0, <B> 1 </B> 9 0.015 0.10 13 11.17 3.85 2.55 0 , 19 0.19 0.010 <0.02 14 10.36 4.80 4.00 0.09 0.14 0.007 <0.02 15 12.05 2.94 2.93 0.05 0.13 0.032 0, 06 16 1 <B> 1 </B>, 25 3.85 2.90 0.06 0.13 0.022 0.06 17 10.20 4.72 2.95 0.05 0.12 0.031 0.06 18 10.05 4.95 1.90 0.05 0.12 0.019 0.06 19 10.28 2.85 3.00 0.32 0.21 0.006 <0.02 For the preparation of each of these steels 0.003 9 / o boron and 0,
03% zirconium was added </TAB> to the bath. No.7 steel contains 0.48% silicon, No.12 steel contains 0,
31% silicon and other steels contain less than 0.2% silicon. In all steels,
the supplement to 100% consists of iron and impurities. The hardness of each steel was measured before aging (i.e. after 1 hour annealing followed by cooling in air) and after aging by heating for 3 hours at 4820 C followed by cooling in air. air. The hardnesses found are given in Table II.
EMI0003.0040
<I> Table <SEP> 11 </I>
<tb> Steel <SEP> No <SEP> Hardness <SEP> in <SEP> units <SEP> Rc
<tb> Before <SEP> the <SEP> aging <SEP> After <SEP> the <SEP> aging
<tb> 1 <SEP> 25.0 <SEP> 36.5
<tb> 2 <SEP> 25.5 <SEP> 36.0
<tb> 3 <SEP> 25.5 <SEP> 37.5
<tb> 4 <SEP> 25.5 <SEP> 39.0
<tb> 5 <SEP> 27.5 <SEP> 43.5
<tb> 6 <SEP> 30.5 <SEP> 41.5
<tb> 7 <SEP> 28.0 <SEP> 39.5
<tb> 8 <SEP> 27.5 <SEP> 37.5
<tb> 9 <SEP> 31.5 <SEP> 37.5
<tb> 10 <SEP> 32.0 <SEP> 38.5
<tb> i <SEP> l <SEP> 28.5 <SEP> 39.5
<tb> 12 <SEP> 26.5 <SEP> 40.0
<tb> 13 <SEP> 26.5 <SEP> 36.5
<tb> 14 <SEP> 28.0 <SEP> 37.5
<tb> 15 <SEP> 26.0 <SEP> 31.5
<tb> 16 <SEP> 28.5 <SEP> 33.0
<tb> 17 <SEP> 31.0 <SEP> 35.5
<tb> 18 <SEP> 27.5 <SEP> 31.5
<tb> 19 <SEP> 24.5 <SEP> 40,
0 Other mechanical properties of steels in the aged state were determined, namely the yield strength (LE) 0.2 0/0, the tensile strength (RD), the elongation at break (A), the coefficient of necking (S) and the CEN resilience. at 210 C, -73o C and -1950 C. The impact specimens were cut transversely in the direction of rolling.
The results of these tests were as follows
EMI0003.0049
<I> Table <SEP> 111 </I>
<tb> Steel <SEP> L.E. <SEP> R.T. <SEP> A <SEP> S <SEP> Resilience <SEP> C.E.V. <SEP> kgm
<tb> No <SEP> 0.2% <SEP> kg / m2 <SEP>% <SEP>% <SEP> 21o <SEP> C <SEP> -73 C <SEP> -195oC
<tb> kg / mm2
<tb> 1 <SEP> 101.3 <SEP> 103.0 <SEP> 16 <SEP> 69 <SEP> 15.3 <SEP> 11.9 <SEP> 2 <SEP> 102.0 <SEP> 104 , 9 <SEP> 16 <SEP> 73 <SEP> 14.4 <SEP> 10.9 <SEP> 3 <SEP> 105.8 <SEP> 107.3 <SEP> 17 <SEP> 71 <SEP> 13 , 1 <SEP> 9.5 <SEP> 4 <SEP> 115.0 <SEP> 118.9 <SEP> 23 <SEP> 71 <SEP> 10.5 <SEP> 7.1 <SEP> 5 <SEP > 133.6 <SEP> 137.3 <SEP> 15 <SEP> 69 <SEP> 6.2 <SEP> 4.4 <SEP> 6 <SEP> 127.9 <SEP> 129.8 <SEP> 15 <SEP> 69 <SEP> 6.9 <SEP> 4.8 <SEP> 7 <SEP> 114.9 <SEP> 116.6 <SEP> 17 <SEP> 66 <SEP> 9.7 <SEP> 4 , 3 <SEP> 8 <SEP> 116.9 <SEP> 116.9 <SEP> 16 <SEP> 70 <SEP> 12.0 <SEP> 7,
1 <SEP> 9 <SEP> 122.2 <SEP> 122.2 <SEP> 17 <SEP> 68 <SEP> 8.6 <SEP> 6.1 <SEP> 3.9
<tb> 10 <SEP> 120.8 <SEP> 120.8 <SEP> 20 <SEP> 69 <SEP> 7.9 <SEP> 5.5 <SEP> 2.2
<tb> 11 <SEP> 118.6 <SEP> 120.1 <SEP> 15 <SEP> 65 <SEP> 6.8 <SEP> 4.8 <SEP> 12 <SEP> 116.4 <SEP> 119 , 8 <SEP> 18 <SEP> 65 <SEP> 8,3 <SEP> 5.9 <SEP> 13 <SEP> 103.7 <SEP> 105.4 <SEP> 18 <SEP> 70 <SEP> 12 , 2 <SEP> 9.3
<tb> 14 <SEP> 108.7 <SEP> 110.6 <SEP> 17 <SEP> 68 <SEP> 7.1 <SEP> 5.9 <SEP> 15 <SEP> 105.4 <SEP> 105 , 4 <SEP> 22 <SEP> 73 <SEP> 10.8 <SEP> 8.0 <SEP> 5.5
<tb> 16 <SEP> 109.0 <SEP> 109.0 <SEP> 19 <SEP> 72 <SEP> 9.4 <SEP> 7.2 <SEP> 4.3
<tb> 17 <SEP> 111.7 <SEP> 111.8 <SEP> 18 <SEP> 70 <SEP> 7.7 <SEP> 5.0 <SEP> 3.2
<tb> 18 <SEP> 103.4 <SEP> 103.4 <SEP> 22 <SEP> 73 <SEP> 12.2 <SEP> 8.6 <SEP> 5.7
<tb> 19 <SEP> 117.1 <SEP> 120.0 <SEP> 15 <SEP> 54 <SEP> 7,
3 <SEP> - <SEP> - The steel according to the invention exhibits excellent tensile strength with notch, equal to at least one and a half times the normal tensile strength.
In the annealed state, that is to say directly after annealing at 815 ° C. for 1 hour followed by cooling in air, the steel according to the invention also exhibits an excellent combination of properties, as evidenced by the results obtained with steels containing nominally 12% nickel, 5% chromium, 3% molybdenum and 0,
01% carbon with the aluminum contents indicated in the table below.
EMI0003.0074
<I> Table <SEP> IV </I>
<tb>% <SEP> A1 <SEP> L.E. <SEP> R.T. <SEP> A <SEP> S <SEP> Resilience <SEP> C.E.V.
<tb> kg / mm2 <SEP> kg / mm- <SEP> 0/0 <SEP>% <SEP> Temperature <SEP> ordinary
<tb> kgm
<tb> 0.17 <SEP> 74.5 <SEP> 98.6 <SEP> 18 <SEP> 74.5 <SEP> 14.1
<tb> 0.29 <SEP> 72.1 <SEP> 100.6 <SEP> 16 <SEP> 75.2 <SEP> 13.4 The properties of the zones affected by the welding of aged martensitic steel according to l The invention can be restored by a simple post-weld heat treatment at about 4800 C.
Such heat treatment can be applied to a large welded plate construction, for example by means of strip heaters, electric resistance heating, induction heating or torch heating. Macroscopic and microsco pic examinations of the welding zones of some welded plates revealed only sound metal without any discernible cracks. During welding the heat affected areas soften a little. Subsequent aging to the martensitic state completely restored the hardness of the plate.
To show the importance of maintaining the com position of steels within the limits specified above, the tables below show the composition of several steels containing too much or too little of certain elements, and their properties, determined by the same tests as described in Table II.
EMI0003.0082
<I> Table <SEP> V </I>
<tb> Steel <SEP>% <SEP> 0/0 <SEP> 0/0 <SEP> 0/0 <SEP> 0/0 <SEP>% <SEP>% <SEP>%
<tb> Ni <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> A1 <SEP> Ti <SEP> C <SEP> Mn <SEP> Fe
<tb> A <SEP> 12.10 <SEP> - <SEP> 3.01 <SEP> 0.06 <SEP> 0.14 <SEP> 0.021 <SEP> 0.06 <SEP> remainder
<tb> B <SEP> 11.95 <SEP> 3.43 <SEP> 1.01 <SEP> 0.24 <SEP> 0.10 <SEP> 0.021 <SEP> 0.06 <SEP> remainder
<tb> C <SEP> 10.25 <SEP> 4.55 <SEP> 5.20 <SEP> 0.07 <SEP> 0.11 <SEP> 0.028 <SEP> 0.07 <SEP> remainder
<tb> D <SEP> 9.80 <SEP> 2.75 <SEP> 2.88 <SEP> 0.06 <SEP> 0.12 <SEP> 0.04 <SEP> - <SEP> remainder
<tb> E <SEP> 11.90 <SEP> 3.18 <SEP> 3.30 <SEP> 0.06 <SEP> 0.11 <SEP> 0.05 <SEP> - <SEP> remainder
<tb> F <SEP> 11.50 <SEP> 4.75 <SEP> 2.00 <SEP> 0.26 <SEP> 0.10 <SEP> 0.06 <SEP> 0.07 <SEP> remainder
<tb> G <SEP> 10.00 <SEP> 4.80 <SEP> 2.00 <SEP> 0.25 <SEP> 0.20 <SEP> 0.06 <SEP> 0,
07 <SEP> remains
<tb> H <SEP> 12.6 <SEP> 5.4 <SEP> 2.9 <SEP> 0.22 <SEP> 0.14 <SEP> 0.023 <SEP> 0.29 <SEP> remainder
<tb> <B> 1 </B> <SEP> 12.5 <SEP> 5.5 <SEP> 3.0 <SEP> 0.11 <SEP> 0.13 <SEP> 0.024 <SEP> 0, 29 <SEP> remains
<tb> J <SEP> 12.4 <SEP> 5.5 <SEP> 3.0 <SEP> 0.14 <SEP> 0.14 <SEP> 0.024 <SEP> 0.42 <SEP> remainder
<tb> K <SEP> 10.4 <SEP> 6.4 <SEP> 0.76 <SEP> 0.022 <SEP> 0.18 <SEP> 0.122 <SEP> 0.44 <SEP> * remainder
<tb> L <SEP> 10.3 <SEP> 6.5 <SEP> 0.77 <SEP> 0.024 <SEP> 0.16 <SEP> 0.113 <SEP> 0.38 <SEP> * remainder
<tb> contains <SEP> also <SEP> approximately <SEP> 0.45 <SEP>% <SEP> of <SEP> copper.
EMI0004.0001
<I> Table <SEP> VI </I>
<tb> Steel <SEP> L.E. <SEP> R.T. <SEP> A <SEP> S <SEP> Resilience <SEP> C.E.V. <SEP> kgm
<tb> No <SEP> 0.211 / o <SEP> kg / mm2 <SEP>% <SEP> / o <SEP> 210 <SEP> C <SEP> -73o <SEP> C <SEP> _ <SEP> 195o <SEP> C
<tb> kg / mm2
<tb> A <SEP> 90.8 <SEP> 91.1 <SEP> 22 <SEP> 75 <SEP> 12.4 <SEP> 8.8 <SEP> 5.3
<tb> B <SEP> 96.0 <SEP> 96.1 <SEP> 19 <SEP> 71 <SEP> 6.4 <SEP> 5.5 <SEP> C <SEP> 130.2 <SEP> 130 , 2 <SEP> 17 <SEP> 64 <SEP> 5.3 <SEP> 3;
7 <SEP> 1.6
<tb> D <SEP> 114.5 <SEP> 114.5 <SEP> 17 <SEP> 66 <SEP> 4.7 <SEP> 3.1 <SEP> 2.5
<tb> E <SEP> 119.4 <SEP> 119.4 <SEP> 18 <SEP> 65 <SEP> 4.0 <SEP> 3.5 <SEP> 2.2
<tb> F <SEP> 140.4 <SEP> 143.1 <SEP> 14 <SEP> 59 <SEP> 3.5 <SEP> 2.7 <SEP> 1.1
<tb> G <SEP> 119.8 <SEP> 121.0 <SEP> 15 <SEP> 65 <SEP> 4.1 <SEP> - <SEP> H <SEP> 128.1 <SEP> 129.0 <SEP> 15 <SEP> 62 <SEP> 4.4 <SEP> 3.5 <SEP> 0.76
<tb> <B> 1 </B> <SEP> 121.4 <SEP> 124.7 <SEP> 15 <SEP> 63 <SEP> 4.8 <SEP> 3.7 <SEP> 0.83
<tb> J <SEP> 127.0 <SEP> 129.6 <SEP> 15 <SEP> 61 <SEP> 4.5 <SEP> 3.7 <SEP> 0.76
<tb> K <SEP> 124.3 <SEP> 127.9 <SEP> 16 <SEP> 60 <SEP> 2.2 <SEP> 2.1 <SEP> 1.5
<tb> L <SEP> 121.1 <SEP> 122.6 <SEP> 17 <SEP> 63 <SEP> 3.7 <SEP> 2.9 <SEP> 1.8 Steel A does not contain chrome, but is otherwise comparable to steel 15.
Its resistance is significantly lower.
Steel B contains too little molybdenum, but is otherwise comparable to steel 4. The loss of strength and toughness caused by the reduction in molybdenum content is striking.
C and 6 steels can be compared as C steel contains too much molybdenum. Although the strength is not much affected by this excess molybdenum, the toughness drops a lot.
The effect of raising the carbon even a little above about 0.03% is dramatically demonstrated by D, E, F, G, K and L steels. None of these steels exhibit C.E.V. at ordinary temperature reaching 5.5 kgm.
The manganese content of H, I and J steels is too high and results in low toughness. When the steels have a composition within the specified preferred limits and welds are made with suitable and compatible rods, very advantageous joints can be produced.
Tests have shown that weld joints formed in 1.25 cm plate by inert gas welding with a tungsten arc can have the following properties
EMI0004.0016
<I> Table <SEP> V11 </I>
<tb> L.E.
<tb> 0.2% <SEP> Resilience <SEP> C.E.V.
<tb> kg / mm2 <SEP> at <SEP> the <SEP> temperature <SEP> ordinary <SEP> kgm
<tb> 109 <SEP> 9.7
<tb> 116 <SEP> 8.3
<tb> 123 <SEP> 6.9 Although the steel according to the invention is particularly useful as a plate or as a sheet and for the manufacture of constructions formed from plates, it can also be used in other forms, for example in the form of bars, rods, wires, bands, tubes, etc.