CH681985A5

CH681985A5 -

Info

Publication number: CH681985A5
Application number: CH850/90A
Authority: CH
Inventors: Paul Crook; Aziz I Asphahani; Steven J Matthews
Original assignee: Haynes Int Inc
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1990-03-15
Publication date: 1993-06-30
Also published as: DK91490D0; JPH02274830A; AU5326390A; IT9019686A1; HK74996A; DE4011874C2; RU1836475C; GB2230536A; DE4011874A1; ATA87990A; CA2014694C; SE9001332D0; JPH0581653B2; IT1240607B; GB9008236D0; DK174769B1; CA2014694A1; NL193193C; AT394397B; AU616841B2

Description

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Description

Cette invention concerne un alliage ayant une résistance exceptionnelle à la corrosion et à l'usure et, plus particulièrement, un alliage à base de cobalt ayant des teneurs critiques en carbone et en azote.

Il existe beaucoup d'industries variées qui font appel à l'art des métaux. Des industries entières dépendent de certains produits métallurgiques: alliages résistants aux hautes températures (superalliages), alliages résistants à la corrosion, alliages résistants à l'usure, etc. Ces produits ne sont pas aisément interchangeables, parce que chacun possède une série de propriétés inhérentes que n'ont pas les autres produits. Par exemple, les superalliages ont une grande solidité mécanique à température élevée, mais ils sont bien connus pour leur sensibilité à l'usure. Les alliages résistants à la corrosion ont une excellente résistance à la corrosion en milieu humide, mais ils sont généralement sensibles à l'usure et leur solidité mécanique est faible. Les alliages résistants à l'usure ont un bon comportement dans des conditions d'érosion et d'usure, mais ils sont généralement cassants.

Pour ce qui est de la composition, les superalliages peuvent être à base de nickel et/ou de cobalt; les alliages résistants à la corrosion sont généralement à base de nickel; et les alliages résistants à l'usure sont généralement à base de cobalt.

En outre, les structures métallurgiques de ces alliages varient généralement en fonction des propriétés requises. On sait que les superalliages ont une matrice forte constituée d'une solution solide dans laquelle peut être dispersé un amorçage gamma. Les alliages résistants à la corrosion présentent généralement une matrice constituée d'une solution solide et ils sont exempts de précipités, c'est-à-dire de carbures. Les alliages résistants à l'usure ont besoin d'une haute teneur en précipités, en particulier de carbures, pour conférer des propriétés de résistance à l'usure.

Beaucoup de recherches ont été consacrées à l'amélioration des alliages à base de cobalt. L'invention pionnière dans le domaine des superalliages à base de cobalt est décrite par Elwood Haynes dans le brevet U.S. No. 873 745 (17 décembre 1907), lequel fut suivi des brevets U.S. No. 1 057 423; 1 057 828; et

1 150 113. Ces alliages sont généralement employés pour des outils de coupe, des récipients et des articles similaires. Plus tard, ces alliages à base de cobalt ont été modifiés par Austenal Laboratories et ils portent actuellement le nom commercial «VITALLIUM®» appartenant à Howmedica. Ils sont utilisés pour des dentiers moulés comme cela est décrit dans les brevets U.S. No. 1 958 446, 2 135 600 et 4 514 359, ainsi que pour des composants de turbines à gaz comme cela est décrit dans le brevet U.S. No.

2 381 459.

Un alliage ouvré ou coulé à base de cobalt est décrit dans le brevet U.S. No. 2 704 250. L'alliage connu dans l'art sous la dénomination «Alliage 25» a une résistance à la corrosion adéquate, mais il a une résistance à l'usure (érosion) relativement basse. Les brevets U.S. No. 3 865 585 et 3 728 495 décrivent un alliage exempt de nickel ayant une teneur élevée en azote et en carbone, qui est destiné à des articles de prothèse dentaire. Le brevet U.S. No. 2 486 576 concerne un nouveau procédé de traitement thermique d'alliages à base de cobalt. Plusieurs alliages cobalt-chrome sont décrits qui contiennent du manganèse, du nickel et du molybdène. Le brevet U.S. No. 3 237 441 décrit un alliage à base de cobalt destiné à être utilisé en tant qu'obturateur dans un laminoir à tubes. L'alliage a une teneur élevée en carbone et il est exempt d'azote.

La Société «Pfizer Hospital Products Group Ire.» a récemment réalisé des progrès sur ses alliages VITALLIUM®, mentionnés ci-dessus. Les alliages sont faits par un procédé de dispersion d'oxydes, décrit dans les brevets U.S. Nos. 4 714 468; 4 668 290; 4 631 290, correspondant à la demande de brevet européen No. 0-195 513.

Les brevets susmentionnés ne représentent bien évidemment qu'une faible partie des nombreux travaux de recherche et de développement effectués dans le domaine des alliages à base de cobalt au cours des 75 dernières années. Chaque invention a permis un progrès dans un nombre limité de propriétés importantes en ingéniérie, telles que la résistance mécanique, la résistance à la corrosion et/ou la résistance à l'usure. Dans le contexte industriel actuel, il y a un besoin urgent pour des alliages ayant une solidité mécanique plus élevée et pouvant fonctionner dans des conditions sévères de corrosion et d'usure.

Dans l'art actuel, il n'existe aucun alliage qui possède tout seul les différentes propriétés suivantes: solidité mécanique, résistance à la corrosion et résistance à l'usure.

Par conséquent, un objet principal de cette invention est de fournir un alliage d'une grande solidité mécanique ayant une excellente résistance à la corrosion et à l'usure.

Un autre objet de cette invention est de fournir un alliage qui puisse être aisément produit à un coût compétitif.

Un autre objet encore de cette invention est de fournir un alliage contenant une quantité minimale de métaux stratégiques coûteux, c'est-à-dire de niobium, de tantale, etc.

Les objets ci-dessus et d'autres avantages de cette invention perceptibles à ceux verses dans l'art sont obtenus avec l'alliage donné dans le Tableau I.

Les données qui suivent montrent qu'à l'intérieur d'une gamme spécifique d'alliages Co-Cr-Mo-W, une combinaison critique de carbone et d'azote, ajustes chacun d'une manière appropriée, permet de

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réaliser une amélioration inattendue de l'art. L'alliage de cette invention est caractérisé par une résistance accrue à la corrosion, ainsi que par une résistance accrue à l'érosion par cavitation. En l'état actuel, ces caractéristiques ne se rencontrent pas habituellement dans un seul alliage à base de cobalt.

Essais de corrosion par piqûres

Pour évaluer leur résistance à la corrosion par piqûres, tous les alliages expérimentaux ont été immerges dans une solution dénommée «mort verte» (7 parties en volume de H2SO4 + 3 parties en volume de HCl + 1 partie en poids de FeCb + 1 partie en poids de CUCI2), conformément aux protocoles de l'ASTM G31. A titre de comparaison, on a également testé les alliages 6B, 21 et 25.

Pour chaque alliage, on a déterminé la température critique de corrosion par piqûres (c'est-à-dire la température la plus basse à laquelle il se produit une corrosion par piqûres dans un délai de 24 heures), en procédant à des essais à plusieurs températures. Pour réaliser des températures au-dessus du point d'ébullition, on a utilisé un autoclave. Deux échantillons de chaque alliage ont été testes à chaque température.

Après l'essai, les échantillons étaient examinés avec un microscope binoculaire. La présence d'une seule piqûre sur un échantillon était considérée comme constituant un résultat négatif.

La sensibilité des alliages expérimentaux et des alliages 6B, 21 et 25 à la fissuration sous contrainte en milieu corrosif a été déterminée par des essais dans des solutions bouillantes à 45% et 30% de chlorure de magnésium, conformément aux protocoles de l'ASTM G30. On a utilisé la méthode en deux étapes avec mise sous contrainte de l'éprouvette pliée en U, toutes les éprouvettes étant préparées à partir d'un matériau trempé de 0,125 pouces d'épaisseur.

Trois échantillons de chaque matériau ont été testés dans chacun des deux milieux, et les échantillons étaient inspectés à des intervalles de temps prédéterminés (1, 6, 24, 168, 336, 504, 672, 840, 1008 heures).

Essais d'érosion par cavitation

Pour déterminer la résistance des matériaux à l'érosion par cavitation, on a utilisé l'essai d'érosion par cavitation sous vibration décrit dans l'ASTM G32. En substance, l'appareil d'essai comprend un transducteur (source des vibrations), un élément cylindrique aminci pour amplifier les oscillations et une enceinte à température contrôlée contenant le liquide d'essai.

Les éprouvettes, préparées à partir d'une plaque trempée de 0,75 pouces d'épaisseur, avaient (a forme de boutons cylindriques de 14,0 mm de diamètre avec une tige filetée de 6,4 mm. Pour l'essai, elles étaient vissées sur un support fileté à l'extrémité du cylindre aminci. Certaines éprouvettes étaient testées pendant 48 heures, et d'autres pendant 96 heures dans de l'eau distillée (maintenue à la température de 60°F), la fréquence des oscillations étant de 20 KHZ et leur amplitude de 2 millièmes de pouce. On a mesuré la perte de poids à des intervalles de 24 heures. A partir de la mesure séparée de la densité des matériaux testés, on a calculé une profondeur moyenne d'érosion. Deux échantillons de chaque alliage ont été testés.

Les alliages de cette invention ont été testés en même temps que des alliages commerciaux de cobalt connus, donnés dans le tableau 2. Depuis environ 80 ans, l'alliage 6B d'Elwood Haynes est bien connu en tant que alliage à base de cobalt ayant d'exceptionnelles propriétés de résistance à l'usure et une résistance relativement faible à la corrosion. Les alliages No. 21 et 25, vendus par Haynes International, Inc. sous le nom commercial «HAYNES®», sont des alliages à base de cobalt bien connus ayant une assez bonne résistance à la corrosion ou une résistance relativement faible à l'usure. L'alliage à base de nickel C-22 vendu par Haynes International, Inc. sous le nom commercial «HASTELLOY®» est tout particulièrement connu pour sa résistance à la corrosion par piqûres.

Le tableau 3 donne les compositions de sept alliages expérimentaux qui ont été prépares pour être testés ensemble avec les alliages connus du tableau 2.

Les éprouvettes destinées aux différents essais étaient réalisées d'une manière assez habituelle pour les alliages de cette classe. Les alliages étaient fondus en masses de cinquante livres par le procédé à induction sous vide, puis refondus sous laitier électro conducteur. Les produits de la refusion sous laitier électroconducteur étaient forgés, puis laminés à chaud (2200°F) en plaque de 3/4 de pouce et enfin trempés dans une solution. Une moitié de la plaque trempée de 3/4 de pouce a été laminée à nouveau à chaud (2200°F) en une feuille de 1/8 de pouce, laquelle était ensuite trempée dans une solution. L'essai d'érosion par cavitation a été réalisé avec la plaque de 3/4 de pouce et tous les autres essais ont été réalisés avec la feuille de 1/8 de pouce.

La facilité de fusion, de coulée et de traitement des alliages expérimentaux indique clairement que les alliages de cette invention peuvent aisément être mis sous la forme de produits coulés, ouvrés (feuille, tube, fil, etc.), de poudre métallique (frittage, pulvérisation, etc.), de matériaux de soudage, etc.

Les compositions du tableau 1 contiennent du cobalt et des impuretés constituant le complément à 100%. Lorsqu'on prépare des alliages de cobalt de cette classe, on peut trouver des impuretés dans le

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produit final provenant de diverses sources. Ces «impuretés» ne sont pas forcément toujours nuisibles et certaines peuvent en fait avoir un effet bénéfique, ou ne pas avoir d'effet.

Certaines des «impuretés» peuvent être présentes en tant qu'éléments résiduels provenant de certaines étapes du traitement, elles peuvent être fortuitement présentes dans les matériaux de départ, ou elles peuvent être ajoutées d'une manière délibérée pour obtenir des avantages connus dans l'art; par exemple le calcium, le magnésium, le vanadium, le titane, l'aluminium, le zirconium, le manganèse, les métaux des terres rares tels que le cérium, le lanthane, l'yttrium, etc.

Comme cela est connu dans l'art, certains éléments (vanadium, niobium, tantale, hafnium, titane, etc.) peuvent être présents en une proportion allant jusqu'à huit pour-cent et, de préférence, en une proportion inférieure à cinq pour-cent du total, sous la forme de ce qu'on appelle les «formateurs de carbures», pour lier le carbone et/ou l'azote susceptibles d'être présents en une proportion excessive dans la masse fondue.

Il est bien connu dans l'art que le molybdène et le tungstène sont interchangeables dans beaucoup de systèmes d'alliages. Dans le cas des alliages de cette invention, ces éléments sont interchangeables, mais seulement partiellement. Etant donné les avantages économiques et compte tenu du fait qu'il s'est avéré plus efficace de conférer aux alliages de ce type une résistance aux acides réducteurs, on préfère utiliser le molybdène. Ainsi, le molybdène doit être présent dans l'alliage de cette invention en une proportion qui n'est pas inférieure à 3% pour obtenir les bénéfices économiques et techniques optimums. Il est bien connu dans l'art qu'il faut procéder à un ajustement de la composition pour tenir compte de la différence des poids atomiques de ces éléments, qui correspond à environ Mo = 1/2W. Par exemple, pour avoir l'équivalent de 6,0% de molybdène, il faut utiliser 5% de molybdène et 2,0% de tungstène. La possibilité de procéder à une substitution permet d'avoir jusqu'à 15% de molybdène + tungstène dans l'alliage de cette invention. Quelles qu'en soient les causes, il a généralement été trouvé dans le passé qu'il était préférable d'utiliser du molybdène dans les alliages de nickel et du tungstène dans les alliages de cobalt. Au contraire, il est préférable d'utiliser d'une manière prédominante du molybdène plutôt que du tungstène dans l'alliage de cobalt de cette invention.

Du bore peut être présent dans l'alliage de cette invention en une proportion faible mais efficace, pouvant descendre jusqu'à environ 0,001 % et monter jusqu'à environ 0,015%, afin d'obtenir certains bénéfices, comme cela est connu dans l'art.

Du nickel doit être présent dans l'alliage de cette invention pour procurer une combinaison précieuse de caractéristiques souhaitées en ingéniérie. Les propriétés mécaniques, physiques et de comportement à la transformation sont améliorées. La teneur en nickel peut se situer entre environ 4% et environ 16%, suivant les nécessités, de certaines utilisations spécifiques. Par exemple, des teneurs en nickel d'environ 7% à 10% et, de préférence, d'environ 8,5% fournissent des alliages ayant des propriétés exceptionnelles de résistance à la corrosion et à l'usure, combinées à une résistance à l'érosion par cavitation, à la corrosion par piqûres dans la solution dite «mort verte», ainsi qu'à la fissuration dans les zones de fusion. Comme le montrent les résultats des essais décrits ici, cette combinaison de propriétés est tout à fait inattendue. En général, on trouve dans l'art que ces propriétés s'excluent mutuellement.

Au cœur de cette invention, il y a la découverte qu'à l'intérieur de certains intervalles, une combinaison de carbone et d'azote augmente d'une manière considérable la résistance d'alliages Co-Cr-Mo à la corrosion et que la résistance à l'érosion par cavitation de ces matériaux contenant du carbone et de l'azote est approximativement équivalente à celle d'un alliage de cobalt contenant une grande quantité de carbures précipités.

Dans le cadre de cette découverte, on a fondu et transformé en feuilles et en plaques ouvrées plusieurs alliages expérimentaux ayant différentes teneurs en carbone et en azote, puis on les a testés. Ces alliages sont donnés dans le tableau 3. Dans l'alliage 46, le carbone et l'azote étaient maintenus aussi bas que possible. Dans les alliages 48 et 49, ces deux éléments étaient augmentés d'une manière indépendante jusqu'à des niveaux considérés comme correspondant aux limites de solubilité (on a considéré qu'une addition au-delà de ces limites provoquerait une précipitation considérable, qui serait néfaste sur le plan de la résistance à la corrosion). Finalement, dans les alliages 89, 90 et 91, le carbone et l'azote étaient ajoutés en combinaison jusqu'à atteindre des niveaux susceptibles de faciliter les traitements ultérieurs (il a été trouve qu'une teneur en azote de 0,19% en poids aboutit à des problèmes de fissuration pendant les traitements ultérieurs) et de limiter la sensibilisation durant le soudage. L'alliage 92 a une teneur excessive en azote plus carbone.

Les alliages de cobalt bien connus 6B, 21 et 25 ont également été testés à titre de comparaison.

L'examen des tableaux 4 et 5 montre l'importance de l'amélioration de la résistance à la corrosion apportée par une combinaison de carbone et d'azote. Pour ce qui concerne la fissuration sous contrainte en milieu corrosif (tableau 4), on pouvait s'attendre à une amélioration avec une teneur en carbone dans l'intervalle de solubilité: on sait en effet que la forme cubique du cobalt à faces centrées se trouve ainsi stabilisée, ce qui est susceptible à son tour d'augmenter l'énergie de défaut d'empilement et donc, la résistance à une défaillance transgranulaire. Il a cependant été trouvé, que le rôle du carbone était plus complexe, car la défaillance prématurée de l'alliage 46 (à faible teneur en carbone et en azote) était de nature intergranulaire. L'influence positive de l'azote et l'influence puissante du carbone en combinaison avec l'azote étaient également inattendues (un niveau de carbone et d'azote combinés de 0,19% en poids

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étant beaucoup plus efficace qu'une teneur en azote de 0,19% en poids et une teneur faible en carbone). Ainsi, l'essence de l'invention réside dans le caractère critique aussi bien de la teneur en carbone que dans la teneur en azote, et celles-ci doivent être sensiblement égales.

Compte tenu des résultats obtenus avec les alliages Ni-Cr-Mo, on aurait pu s'attendre à une certaine amélioration de la résistance à la corrosion par piqûres avec l'augmentation de la teneur en azote. Cependant, l'influence positive du carbone dans ce système d'alliage et les effets bénéfiques du carbone et de l'azote combinés étaient inattendus.

L'information existante concernant l'érosion par cavitation d'alliages à base de cobalt suggère qu'à l'intérieur de l'intervalle de solubilité, le carbone devrait avoir une influence néfaste à cause de son effet sur l'énergie de défaut d'empilement (au plan de la microstructure, les conditions qu'il faut satisfaire pour assurer une résistance à l'érosion par cavitation allant à l'encontre de celles qu'il faut satisfaire pour assurer une résistance à la fissuration sous contrainte en milieu corrosif). Au-dessus de l'intervalle de solubilité, on sait que le carbone est bénéfique jusqu'à environ 0,25% en poids et qu'ensuite il est relativement inoffensif dans l'intervalle allant approximativement de 0,25% à 1,4% en poids. Les effets de l'azote étaient précédemment inconnus.

Comme on le voit clairement sur le tableau 6, on a découvert au cours des recherches que le carbone avait une influence positive inattendue sur la résistance à l'érosion par cavitation (comparaison des alliages 46 et 48). D'autre part, la résistance de l'alliage 48 (contenant 0,06% de carbone) est approximativement égale à celle de l'alliage 6B (contenant environ 1,1% en poids de carbone). L'influence positive de l'azote seul et en combinaison avec le carbone, était également inattendue.

Lorsqu'on compare les résultats obtenus avec les alliages 89 et 90, on peut en déduire que le nickel, qui est également un stabilisateur connu de la forme cubique à faces centrées du cobalt, n'a pas une influence puissante sur les propriétés dans l'intervalle allant de 5,3 à 9,8% en poids.

Pour ce qui est des alliages de cobalt standard utilisés à titre de comparaison, dont les compositions sont données dans le tableau 2, il est évident que les alliages 6B et 21, bien que très résistants à l'érosion par cavitatior, ont une résistance à la corrosion beaucoup plus mauvaise que les alliages de cette invention. A l'inverse, l'alliage 25 possède de bonnes qualités de résistance à la corrosion, mais une résistance moins bonne à l'érosion par cavitation. Il n'y a que les alliages de cette invention qui aient une bonne résistance à la corrosion combinée à une bonne résistance à l'érosion par cavitation.

Les essais de corrosion en milieu humide ont été réalisés sur des alliages sélectionnés, donnés dans le tableau 8. Les essais ont été réalisés conformément aux protocoles de l'ASTM G31. Les résultats montrent que la résistance à la corrosion en milieu humide des alliages de cette invention est généralement nettement supérieure à celle des alliages de l'art antérieur, sauf pour l'alliage C-22. Toutefois, l'alliage C-22 n'a pas une résistance à l'érosion par cavitation adéquate. L'alliage 92 a une bonne résistance à la corrosion, mais ici aussi, la résistance à l'érosion par cavitation est inadéquate. Il est à noter que la résistance à la corrosion des alliages de cette invention par des acides à l'ébullition est supérieure à celle de l'alliage à base de cobalt 25, qui n'a pas les caractéristiques de cette invention.

Il est clair pour ceux versés dans l'art que les nouveaux principes de l'invention décrite ici, en combinaison avec des exemples spécifiques de celle-ci, pourront faire l'objet de diverses autres modifications et applications. Dans ces conditions, il est souhaitable, lorsqu'on interprète les revendications en annexe, de ne pas limiter leur portée aux exemples spécifiques de l'invention décrits ici.

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Tableau 1

Alliage de cette invention

Composition en pour-cent poids

Gamme large Gamme préférée Alliage préféré

Chrome

22,0-30,0

24,0-27,0

25,5

Nickel

4,0-16,0

7,0-10,0

8,5

Fer jusqu'à 7

2,0-4,0

3,0

Ni + Fe jusqu'à 20

9,0-14,0

11,5

Molybdène*

3,0-10,0

4,5-5,5

5,0

Tungstène jusqu'à 5,0

1,5-2,5

2,0

Silicium

0,05-2,0

0,30-0,50

0,40

Manganèse

0,05-2,0

0,50-1,00

0,75

Carbone

0,02-0,11

0,04-0,08

0,06

Azote

0,03-0,12

0,06-0,10

0,08

C + N

0,06-0,20

0,10-0,18

0,14

Cuivre jusqu'à 3

jusqu'à 3

-

«Formateurs d'azote»

jusqu'à 8

jusqu'à 5

-

Cobalt plus impuretés complément à 100%

*Le molybdène doit toujours être plus élevé que le tungstène

Tableau 2

Alliages de l'art antérieur

Composition, en pour-cent poids

Alliage No '

6B

21

25

C-22

Chrome

30,0

27,9

20,0

22

Nickel

2,5

3,1

10,0

compi. 100%

Fer

-

0,3

2,3

3

Molybdène

1,0

5,4

-

13

Tungstène

4,0

0,1*

14,8

3

Silicium

0,7

0,8

0,2

-

Manganèse

1,4

0,8

1,5

-

Carbone

1,1

0,24

0,11

-

Azote

-

0,007

-

Cobalt plus impuretés

complément à 100%

—

*moins de

6

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Tableau 3

Composition des alliages expérimentaux

Alliage No.

Pour-cent en poids 46 48

49

89

90

91

92

Chrome

25,7

25,4

25,1

25,5

25,4

25,9

Nickel

5,4

6,1

5,3

9,8

9,6

14,7

Fer

2,1

1,8

3,0

3,2

2,9

3,0

Molybdène

4,9

5,0

4,8

5,0.

Tungstène

1,4

1,5

2,0

1,9

Silicium

0,1

0,2

0,4

Manganèse

0,2

0,8

Carbone

0,004

0,06

0,005

0,09

0,07

0,08

Azote

0,002*

0,006

0,19

0,10

0,06

0,13

Cobalt plus impuretés

complément à 100%

*moins de

Les alliages 89,90 et 91 sont des alliages conformes à cette invention.

Tableau 4

Données concernant la fissuration sous contrainte dans un milieu corrosif

Chlorure de magnésium 30% à 118°C

Alliage Temps écoulé avant la défaillance

46

1

48

72

49

336

89

1008*

90

1008*

6B"

-

21

24

25

1008*

'Pas de fissuration "Impossibilité de plier en forme de U

7

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20

25

30

35

40

45

50

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Tableau 5

Données concernant la corrosion par piqûres

Milieu: 7 parties en volume de H2SO4 + 3 parties en volume de HCl + 1 partie en poids de FeCb +1 partie en poids de CuCfe

Alliage Après 24 heures

Température de corrosion par piqûres (Degrés C)

46

110

48

120

49

115

89

130

90

125

6B

45

21

85

25

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Tableau 6

Données concernant l'érosion par cavitation

Alliage Profondeur moyenne à 48 h, en mm

46 0,0429

48 0,0231

49 0,0266

89 0,0186

90 0,0242 6B 0,0236 21 0,0169

25 0,0536

Tableau 7

Données concernant l'érosion par cavitation

Alliage

Profondeur moyenne de l'érosion, 24 h 48 h en mm 72 h

96 h

89*

0,0048

0,0186

0,0332

0,0495

90*

0,0067

0,0242

0,0412

0,0605

91*

0,0068

0,0234

0,0410

0,0582

92

0,0153

0,0392

0,0625

0,0877

25

0,0244

0,0536

0,0856

0,1151

6B

0,0084

0,0236

0,0361

0,0495

C-22

0,1122

0,1935

0,2499

0,2965

*Alliages de cette invention

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

CH 681 985 A5

Tableau 8

Tests de corrosion en milieu humide d'alliages sélectionnés

Alliage Vitesse de corrosion (millièmes de pouce par an)

HCl 1% HCl 2% S04H210% HNO3 65%

bouillant bouillant bouillant bouillant

89

1,0

353,5

60,0

8,3

90

5,2

592,0

60,6

8,4

91

4,6

454,0

55,4

9,2

92

0,1

636,0

65,0

8,1

25

225,5

2431,5

130,5

30,8

6B

169,5

5668,0

307,5

5433,0

C-22

3,0

61,0

11,0

53,0

Claims

Revendications

1. Alliage consistant essentiellement en pour-cent en poids: de 20 à 30 de chrome, de 4 à 16 de nickel, jusqu'à 7 de fer, jusqu'à 20 de Ni + Fe, de 3 à 10 de molybdène, jusqu'à 5,0 de tungstène, de 0,05 à 2,0 de silicium, de 0,05 à 2,0 de manganèse, de 0,02 à 0,11 de carbone, de 0,03 à 0,12 d'azote, de 0,06 à 0,20 de C + N, jusqu'à 3,0 de cuivre et jusqu'à 8 de formateurs de carbures, le complément à 100 étant du cobalt et des impuretés.

2. Alliage selon la revendication 1, contenant: de 24 à 27 de chrome, de 7 à 10 de nickel, de 2 à 4 de fer, de 9 à 14 de Ni + Fe, de 4,5 à 5,5 de molybdène, de 1,5 à 2,5 de tungstène, de 0,30 à 0,50 de silicium, de 0,50 à 1,0 de manganèse, de 0,04 à 0,08 de carbone, de 0,06 à 0,10 d'azote et de 0,10 à 0,18 C + N.

3. Alliage selon la revendication 1, contenant: environ 25,5 de chrome, environ 8,5 de nickel, environ 3,0 de fer, environ 5,0 de molybdène, environ 2,0 de tungstène, environ 0,4 de silicium, environ 0,75 de manganèse, environ 0,06 de carbone et environ 0,08 d'azote.

4. Alliage selon la revendication 1, où la teneur en molybdène dépasse la teneur en tungstène et où les teneurs en carbone et ,en azote sont suffisantes pour conférer une combinaison de propriétés de résistance à la corrosion et de résistance à l'usure.

5. Alliage selon la revendication 1, sous forme de produits coulés, ouvrés ou en poudre.

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