FR2491095A1 - IMPROVED PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PRACTICALLY MONOCRYSTALLINE SILICON INGOTS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE AMELIORE POUR PRODUIRE DES LINGOTS DE SILICIUM PRATIQUEMENT MONOCRISTALLINS PAR CHAUFFAGE DE SILICIUM METALLIQUE AU-DESSUS DE SON POINT DE FUSION DANS UN CREUSET 10 POUR LE FONDRE, PUIS PAR EXTRACTION DE LA CHALEUR PAR LE FOND 24 DU CREUSET AVEC UN ECHANGEUR DE CHALEUR 20 ETABLISSANT UNE CONDUCTION THERMIQUE AVEC LE FOND. LE SILICIUM OBTENU PEUT ETRE UTILISE NOTAMMENT DANS LES PILES SOLAIRES.THE INVENTION RELATES TO AN IMPROVED PROCESS FOR PRODUCING PRACTICALLY MONOCCRYSTALLINE SILICON INGOTS BY HEATING METAL SILICON ABOVE ITS MELTING POINT IN A CRUCIBLE 10 TO MELT, THEN BY EXTRACTING THE HEAT FROM THE BOTTOM 24 OF THE CRUCIBLE WITH A HEAT EXCHANGER 20 ESTABLISHING A THERMAL CONDUCTION WITH THE BOTTOM. THE SILICON OBTAINED CAN BE USED IN PARTICULAR IN SOLAR BATTERIES.
Description
249 1095249 1095
La présente invention concerne un rouleau à faible The present invention relates to a low roll
résistivité transversale pour dépôt électrolytique. transverse resistivity for electrolytic deposition.
A ce jour on a utilisé,pour fabriquer un rouleau To date we have used, to make a roll
ayant une faible résistivité transversale pour dépôt élec- having a low transverse resistivity for electrical deposition
trolytique, certains aciers résistant à la corrosion tels que ceux définis dans les normes industrielles japonaises sous les classifications "JIS-SCS14", "JIS-SUS316", etc., mais ces aciers résistant à la corrosion sont insuffisants en ce qui concerne la résistance à la corrosion provoquée par le passage d'un courant électrique, l'érosion par les trolytic, some corrosion-resistant steels such as those defined in the Japanese industrial standards under the classifications "JIS-SCS14", "JIS-SUS316", etc., but these corrosion-resistant steels are insufficient in terms of strength corrosion caused by the passage of an electric current, erosion by
solutions acides, etc. ainsi que la résistance à l'usure. acidic solutions, etc. as well as the resistance to wear.
La surface du rouleau devient très rugueuse si bien qu'il est nécessaire de rectifier le rouleau après une période relativement brève, par exemple toutes les semaines pour The surface of the roll becomes very rough so that it is necessary to grind the roll after a relatively short period, for example every week for
qu'on puisse continuer à l'utiliser. we can continue to use it.
Un objectif principal de l'invention est un rouleau pour dépôt électrolytique ayant une faible résistivité transversale et supprimant tous les défauts précédemment A main objective of the invention is a roll for electrolytic deposition having a low transverse resistivity and eliminating all the defects previously
décrits propres aux aciers classiques résistant à la cor- described specific to conventional steel resistant to corrosion
rosion tels que ceux définis par les normes "JIS-SCS14", "JIS-SUS316', etc. L'invention a également pour objectif un rouleau pour erosion such as those defined by the "JIS-SCS14", "JIS-SUS316", etc. The invention also aims at a roller for
dépôt électrolytique ayant une faible résistivité transver- electrolytic deposition with low transverse resistivity
sale,qui n'est pas altéré par le passage du courant élec- dirty, which is not altered by the passage of electrical current
trique et qui présente une résistivité supérieure dans les conditions sévères de passage d'un courant électrique important pour le dépot électrolytique du zinc, de l'étain, etc., et qui présente une valeur élevée de la dureté, de la ténacité et de la résistance mécanique ainsi qu'une which has a higher resistivity under the severe conditions of passage of an electric current important for the electrolytic deposition of zinc, tin, etc., and which has a high value of hardness, toughness and mechanical resistance as well as a
excellente résistance à l'usure.excellent wear resistance.
Selon l'invention un rouleau pour dépôt électrolytique ayant une faible résistivité transversale est constitué essentiellement, en pourcentages pondéraux, de moins de 0,1 % de C, moins de 1,5 % de Si, moins de 1,5 qc' de Mn, 14 à 21 % de Cr, 13 à 20 %o de Mo, moins de 6 % de Fe, le According to the invention, a roll for electrolytic deposition having a low transverse resistivity essentially consists, in percentages by weight, of less than 0.1% of C, less than 1.5% of Si, less than 1.5 phr of Mn. , 14 to 21% Cr, 13 to 20% o Mo, less than 6% Fe, the
reste étant essentiellement du Ni.rest is essentially Ni.
Selon un des aspects de l'invention, un rouleau pour According to one aspect of the invention, a roll for
dépôt électrolytique ayant une faible résistivité trans- electrolytic deposition with low trans-resistivity
versale contient de plus un ou plusieurs éléments choisis parmi le groupe constitué par moins de 0,5 0% d'Al, moins de 1,0 % de Ti, moins de 1,5 Go de Nb, moins de-0,5 % de V et moins de 3 de W. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention also contains one or more elements selected from the group consisting of less than 0.5% Al, less than 1.0% Ti, less than 1.5 GB Nb, less than 0.5% of V and less than 3 of W. Other features and advantages of the invention
ressortiront de la description qui suit faite en regard will emerge from the description which follows
de la figure annexée qui illustre un procédé pour étudier la résistance à la corrosion et à l'usure d'un rouleau of the attached figure which illustrates a method for studying the resistance to corrosion and wear of a roll
pour dépôt électrolytique.for electrolytic deposition.
Comme précédemment indiqué, le rouleau de la présente As previously stated, the roll of this
invention est caractérisé en ce qu'il est constitué prin- invention is characterized in that it consists mainly of
cipalement de nickel avec addition de molybdène et de chro- mainly nickel with addition of molybdenum and chromium
me comme éléments fondamentaux en des quantités détermi- as fundamental elements in determin-
nées. Egalement, comme expliqué plus en détail ci-après, le rouleau selon l'invention est soumis, après avoir été façonné, à un traitement thermique à dissolution améliorée de façon à rendre uniforme la structure de base d'austénite afin de faire apparaître la résistance à la corrosion et born. Also, as will be explained in more detail below, the roll according to the invention is subjected, after being shaped, to an improved dissolving heat treatment so as to make the austenite base structure uniform in order to show resistance. to corrosion and
la résistance à l'usure.wear resistance.
Tout d'abord les raisons pour lesquelles dans ltinven- First of all, the reasons why in the
tion on a choisi les composants chimiques particuliers et the particular chemical components and
leurs gammes particulières vont être expliquées. their particular ranges will be explained.
Le nickel est choisi comme composant fondamental du rouleau pour que la matrice du rouleau ait une structure dtausténite et soit stabilisée. De plus comme le nickel a Nickel is chosen as the fundamental component of the roll so that the roll matrix has a softenenite structure and is stabilized. Moreover, as nickel has
une faible tendance à l'ionisation, sa vitesse de dissolu- a weak tendency to ionization, its rate of dissolu-
tion due à la corrosion est faible et le revêtement produit corrosion is low and the coating produced
par la corrosion est peu important, a un grand pouvoir pro- corrosion is of little importance, has great
tecteur et présente une excellente passivité. Le cobalt and has excellent passivity. Cobalt
contenu comme impureté dans le nickel peut être toléré jus- as an impurity in nickel can be tolerated
qu'à 2,5 %' en poids.than 2.5% by weight.
Le molybdène, en association avec le nickel, réduit la vitesse de dissolution due à la corrosion lorsque sa teneur Molybdenum, in combination with nickel, reduces the rate of dissolution due to corrosion when its content
augmente, il accroit la passivité et il améliore remarqua- increases, it increases passivity and it improves remarkably
blement la résistance à la corrosion. Cette résistance à la corrosion apparait lorsque la quantité ajoutée s'élève resistance to corrosion. This resistance to corrosion appears when the amount added rises
au-dessus de 13 % en poids mais, à la saturation qui cor- above 13% by weight, but at the saturation
respond à une addition supérieure à 20 5o en poids, des composés intermétalliques précipitent facilement et nuisent corresponds to an addition greater than 20% by weight, intermetallic compounds precipitate easily and harm
à la résistance à la corrosion.resistance to corrosion.
Le chrome a une faible vitesse de dissolution par Chromium has a slow dissolution rate
corrosion et forme avec le nickel et le molybdène une ma- corrosion and forms with nickel and molybdenum a
trice douée de passivité formant un revêtement protecteur plus robuste et conférant la passivité. Dans le présent a passivity trice forming a stronger protective coating that confers passivity. In the present
rouleau le chrome a un effet remarquable lorsque la quanti- roll chrome has a remarkable effect when the quanti-
té ajoutée dépasse 14 %> en poids, mais lorsque l'addition dépasse 21 %, il se produit une saturation avec formation de composés intermétalliques rendant le rouleau fragile et The added weight exceeds 14% by weight, but when the addition exceeds 21%, saturation occurs with the formation of intermetallic compounds rendering the roll fragile and
altérant la résistance à la corrosion. altering the corrosion resistance.
Bien que du carbone, du silicium et du fer soient iné- Although carbon, silicon and iron are
vitablement introduits lors de la production du rouleau, vitally introduced during the production of the roll,
leurs teneurs sont de préférence aussi faibles que possible. their contents are preferably as low as possible.
Cependant comme le carbone, selon sa teneur, précipite However, as carbon, depending on its content, precipitates
sous forme de carbure et altère la résistance à la corro- in the form of carbide and alters resistance to corrosion.
sion, sa teneur est de préférence inférieure à 0,06 % en poids; cependant même si la teneur en carbone atteint 0,1 % its content is preferably less than 0.06% by weight; however, even if the carbon content reaches 0.1%
en poids, on peut rendre le rouleau satisfaisant en le sou- by weight, the roller can be made satisfactory by
mettant à un traitement thermique à dissolution améliorée complet. putting to a complete improved dissolution heat treatment.
Cependant pour stabiliser cet excès de carbone, l'ad- However, to stabilize this excess carbon, the ad-
dition de certains éléments tels que le titane et le nio- of certain elements such as titanium and nickel
bium, etc. est efficace. Pour cela le titane et le niobium doivent satisfaire aux relations suivantes relatives à la teneur en carbone: Ti > 5 x %C en poids, et Nb>, 10 x 5C en poids, les teneurs respectives en titane et en niobium étant limitées au maximum en dessous de 1,0 % en poids et bium, etc. is effective. For this titanium and niobium must satisfy the following relations relating to the carbon content: Ti> 5 x% C by weight, and Nb> 10 x 5C by weight, the respective contents of titanium and niobium being limited to the maximum below 1.0% by weight and
de 1,5 % en poids.1.5% by weight.
L'addition de silicium, selon la quantité, peut préci- The addition of silicon, depending on the quantity, can
piter les composés intermétalliques mais on peut, pour évi- intermetallic compounds, but in order to avoid
ter l'altération de la résistance à la corrosion, soumettre ter alteration of the corrosion resistance, submit
le rouleau à un traitement thermique à dissolution amélio- the roll to an improved dissolving heat treatment
rée complet. Bien que la quantité de silicium varie avec le procédé de fabrication du rouleau, une addition inférieure à 1,5 70 est nécessaire en ce qui concerne la désoxydation, la fluidité de la masse fondue, etc. complete. Although the amount of silicon varies with the roll manufacturing process, less than 1.5% is required for deoxidation, melt flow, and the like.
Pour éviter la précipitation de composés intermétal- To avoid the precipitation of intermetallic compounds
liques, on peut utiliser de façon efficace, au lieu du silicium, d'autres éléments désoxydants tels que l'alumi- nium, dans une gamme ne gênant pas la fabrication. La quantité efficace d'aluminium est inférieure à 0,5 % en poids. However, instead of silicon, other deoxidizing elements, such as aluminum, can be effectively used in a range that does not interfere with manufacture. The effective amount of aluminum is less than 0.5% by weight.
En ce qui concerne le fer, tant que sa teneur est in- With regard to iron, as long as its content is
férieure à 6 70 en poids, bien qu'une altération de la ré- less than 70% by weight, although an alteration of the
sistance à la corrosion puisse apparaître dans une certaine resistance to corrosion may appear in some
mesure, il a peu d'effet sur les propriétés du rouleau. As a measure, it has little effect on roll properties.
Le manganèse a un effet important sur les propriétés du rouleau, mais il élargit la gamme de la phase y, en la stabilisantet améliore l'usinabilité à chaud. La teneur Manganese has a significant effect on the properties of the roll, but it widens the range of the y-phase, stabilizing it and improving hot workability. Content
en manganèse doit être inférieure à 1,5 % en poids. in manganese must be less than 1.5% by weight.
L'addition de vanadium en dessous de 0,5 % en poids, The addition of vanadium below 0.5% by weight,
affine le grain et durcit quelque peu le rouleau en amélio- refines the grain and hardens the roll a little
rant la résistance à l'usure mais si la teneur s'élève au-dessus de 0,5 70 en poids, il se produit une altération resistance to wear, but if the content rises above 0.5% by weight, an alteration occurs
de la résistance à la corrosion.corrosion resistance.
Enfin, en ce qui concerne le tungstène, il améliore la Finally, with regard to tungsten, it improves the
résistance à la corrosion et accroit la résistance mécani- resistance to corrosion and increases the mechanical resistance
que comme le fait le molybdène mais, si sa teneur est su- as does molybdenum, but if its content is
périeure à 3 57 en poids, des composés intermétalliques précipitent facilement. Pour obtenir une structure uniforme, greater than 35% by weight, intermetallic compounds precipitate easily. To obtain a uniform structure,
un traitement thermique à dissolution améliorée à une tem- an improved dissolving heat treatment at a time
-pérature de 1 2200C est nécessaire. Donc la teneur est - 1 2200C is needed. So the content is
limitée en dessous de 3,"O en poids. limited below 3% by weight.
Plusieurs modes de réalisation du rouleau pour dépôt électrolytique ayant une faible résistivité transversale selon l'invention vont être décrits en regard de résultats d'expériences effectuées pour les comparer à des rouleaux classiques. Le tableau 1 montre les composants chimiques (% en poids) des divers rouleaux d'essai, le tableau 2 montrant les résultats des essais de résistance à la corrosion et Several embodiments of the electrolytic deposition roll having a low transverse resistivity according to the invention will be described with reference to the results of experiments carried out to compare them with conventional rolls. Table 1 shows the chemical components (% by weight) of the various test rolls, Table 2 showing the results of the corrosion resistance tests and
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à l'usure effectués avec passage d'un courant électrique à travers les rouleaux d'essai, ainsi que les propriétés mécaniques. Les expériences ont été effectuées de telle sorte que, comme schématisé par la figure annexée, un rouleau d'essai 2 soit plongé dans une solution 1 compre- nant 30 % de ZnSO4 et 3 > d'H 2S4, le pH étant de 1,2, to wear made with passage of an electric current through the test rollers, as well as the mechanical properties. The experiments were carried out so that, as shown schematically in the appended figure, a test roll 2 is immersed in a solution 1 comprising 30% ZnSO 4 and 3% H 2 S 4, the pH being 1, 2
avec une bande 5 d'acier doux passant sur le rouleau d'es- with a strip of mild steel passing over the roller of
sai 2 et sur un rouleau de freinage 3 et un rouleau d'en- 2 and on a brake roller 3 and a roller
trainement 4 disposés à l'extérieur de la solution 1, la bande d'acier 5 étant déplacée en continu dans la direction indiquée par la flèche sous une tension déterminée avec un courant électrique passant d'une anode de plomb au rouleau d'essai 2 avec une densité de courant de 20 A/dm. Les résultats des essais de résistance à la corrosion et à l'usure ont été évalués par le rapport de longévité et le 4 are arranged outside the solution 1, the steel strip 5 being moved continuously in the direction indicated by the arrow under a determined tension with an electric current passing from a lead anode to the test roller 2 with a current density of 20 A / dm. The results of the corrosion and wear resistance tests were evaluated by the longevity ratio and the
rapport de formation de défauts définis ci-après. Le rap- defect formation report defined below. Rap-
port de longévité du rouleau a été défini comme la diminu- longevity port has been defined as the decrease
tion de poids du rouleau d'essai exprimée par le rapport the weight of the test roller expressed by the ratio
de la diminution de poids du rouleau d'essai à la diminu- from the weight reduction of the test roll to the decrease
tion de poids du rouleau d'essai en acier JIS-SUS316 à weight of the JIS-SUS316 steel test roll to
laquelle on a attribué la valeur 1,0. Le rapport de forma- which was assigned the value 1.0. The training report
tion de défauts a été défini par le nombre de défauts tels que des rayures, des marques, etc., formés à la surface du rouleau d'essai pour des raisons mécaniques après une semaine de fonctionnement continu, exprimé par le rapport du nombre de ces défauts du rouleau d'essai au nombre des défauts du rouleau d'essai en acier JIS-SUS316, auquel on the number of defects such as scratches, marks, etc., formed on the surface of the test roll for mechanical reasons after one week of continuous operation, expressed as the ratio of the number of such defects. defects in the test roll to the number of defects in the JIS-SUS316 steel test roll,
a attribué la valeur 100.assigned the value 100.
Le tableau 2 présente également les résultats d'essais de corrosion effectués sur certains des rouleaux coulés Table 2 also presents the results of corrosion tests performed on some of the cast rolls
selon la présente invention.according to the present invention.
Parmi les rouleaux d'essai figurant dans le tableau 1, Of the test rolls shown in Table 1,
les rouleaux d'essai n0 1 à 4, 9 et 14 à 17 selon l'inven- the test rolls Nos. 1 to 4, 9 and 14 to 17 according to the invention
tion sont ceux dans lesquels les teneurs en éléments fonda- are those in which the levels of
mentaux Ni, Mo et Cr ont varié. De même les rouleaux d'es- Ni, Mo and Cr have varied. Likewise, the scroll rolls
sais n0 5 à 8 et 10 à 13 sont ceux dans lesquels,en plus des éléments fondamentaux, Al, Ti, Nb et V ont été ajoutés Nos. 5 to 8 and 10 to 13 are those in which, in addition to the basic elements, Al, Ti, Nb and V have been added
isolément ou en combinaison, AI ayant été ajouté pour évi- singly or in combination, AI has been added to
ter la précipitation des composés intermétalliques due à Si, Ti ou Nb étant ajoutés pour éviter la précipitation de the precipitation of Si, Ti or Nb-containing intermetallic compounds being added to prevent precipitation of
carbures due à C et V étant ajouté pour affiner le grain. carbides due to C and V being added to refine the grain.
Comme le montre le tableau 2, dans le rouleau selon l'invention par rapport au rouleau classique en acier As shown in Table 2, in the roller according to the invention compared to the conventional steel roller
JIS-SUS3i6,la résistance à la corrosion et à l'usure expri- JIS-SUS316, resistance to corrosion and wear
mée par le rapport de longévité est 9 à 12 fois supérieur. The longevity ratio is 9 to 12 times higher.
Le rapport de formation des défauts par rapport au rouleau 1.0 classique est compris entre 1/2,5 et 1/4, vraisemblablement par suite de l'absence de formation de rayures et autres à la surface du rouleau dont les propriétés mécaniques sont The defect formation ratio with respect to the conventional roll 1.0 is in the range of 1: 2.5 to 1/4, presumably as a result of the absence of scratching and the like on the surface of the roll whose mechanical properties are
supérieures. Bien que la résistivité transversale des rou- higher. Although the transverse resistivity of
leaux d'essai selon l'invention soit de 130 M.a cm, ce qui est inférieur à la valeur de 7ihpLCcm de l'acier JIS-SUS316, comme une résistivité transversale atteignant 170 t cm a The test cells according to the invention are 130 mega cm -1, which is less than the 7ihp LCg value of JIS-SUS 316 steel, as a transverse resistivity up to 170 cc cm -1.
été considérée comme satisfaisante, il n'y a pas de pro- been considered satisfactory, there is no pro-
blème grave.serious blemish.
Lorsque dans le tableau 2 on étudie les rouleaux d'es- When in Table 2 we study the rollers of
sai n0 1 à 4, 9 et 14 à 17, dont les compositions fondamen- Nos. 1 to 4, 9 and 14 to 17, the basic compositions of which
tales varient, on voit que le rouleau d'essai n 4 qui contient du chrome à une teneur située dans le milieu de la gamme et du molybdène en une quantité correspondant à la limite supérieure de la gamme, et que le rouleau d'essai n0 9 qui contient du chrome et du molybdène à des teneurs In this way, it will be seen that the No. 4 test roll which contains chromium at a content in the middle of the range and molybdenum in an amount corresponding to the upper limit of the range, and that the test roll No. 9 which contains chromium and molybdenum at levels
comprises dans le milieu des gammes correspondantes, pré- included in the middle of the corresponding ranges,
sentent d'excellentes propriétés et que par rapport au rou- feel excellent properties and that compared to the rou-
leau en acier JIS-SUS316, on obtient respectivement des water in steel JIS-SUS316, respectively
rapports de longévité de 11,5 et de 12, le rapport de for- longevity ratios of 11.5 and 12, the
mation des défauts par comparaison avec un rouleau classi- defects compared to a conventional roll.
que ayant une valeur aussi faible que 1/3. that having a value as low as 1/3.
Les rouleaux d'essai n0 5 et 10, dont la teneur en Test rolls Nos. 5 and 10, the content of which
silicium est réduite mais auxquels on a ajouté de l'alumi- silicon is reduced but alumina has been added
nium et ajouté du titane pour stabiliser le carbone, et les rouleaux d'essai n0 6 et 11 auxquels on a ajouté du niohium, présentent, relativement au rouleau en acier JIS-SUS316,des rapports de longévité de 11,5 et de 12. Ces résultats montrent que les rapports de longévité de ces rouleaux d'essai ne diffèrent pratiquement pas de ceux des rouleaux After the addition of titanium to stabilize the carbon, and test rollers Nos. 6 and 11, to which niohium has been added, the longevity ratios of 11.5 and 12 relative to the JIS-SUS 316 steel roller are observed. These results show that the longevity ratios of these test rollers are practically no different from those of the rollers.
d'essai no 4 et 9 qui contiennent les éléments fondamen- No 4 and 9 which contain the basic elements
taux, c'est-à-dire ne présentent pas l'effet de l'addition d'aluminium et (ou) de titane et (ou) de niobium. Cepen- dant les valeurs de la corrosion (en g/cm.j) des essais rate, i.e. do not exhibit the effect of adding aluminum and / or titanium and / or niobium. However, the corrosion values (in g / cm.day) of the tests
d'immersion des rouleaux d'essai, tels qu'ils ont été cou- immersing the test rollers as they have been
lés, plongés dans une solution bouillante d'acide sulfuri- immersed in a boiling solution of sulfuric acid
que à 50 % et dans une solution bouillante d'acide chlor- than 50% and in a boiling solution of chlorinated
hydrique à 20 %, montrent, comme indiqué dans le tableau 2, que les rouleaux d'essai n0 5 et 10, et 6 et 11 ont des propriétés supérieures à celles des rouleaux d'essai no 4 et 9 qui contiennent simplement les éléments fondamentaux, et ces résultats montrent que l'addition d'aluminium, de 20% water, show, as shown in Table 2, that test rolls Nos. 5 and 10, and 6 and 11 have properties superior to those of test rolls 4 and 9 which simply contain the basic elements , and these results show that the addition of aluminum,
titane ou de niobium isolément ou en combinaison est effi- titanium or niobium alone or in combination is effective.
cace dans le cas ou on effectue une réparation par soudage, ou qu'un traitement de refroidissement rapide ne peut pas être effectué après un traitement thermique à dissolution améliorée. En ce qui concerne les rouleaux d'essai n0 7 et 12 in the case where a repair by welding is carried out, or that a rapid cooling treatment can not be carried out after an improved dissolution heat treatment. With regard to test rolls Nos. 7 and 12
auxquels on a ajouté du vanadium, leur rapport de longé- added vanadium, their long-term
vité est de 11 relativement à l'acier JIS-SUS316 et le rap- is 11 in relation to JIS-SUS316 steel and the ratio
port de formation de défauts est de 1/4 relativement à l'acier JIS-SUS316. Cependant on ne peut pas mettre en évidence des différences notables des propriétés mécaniques defect formation port is 1/4 relative to JIS-SUS316 steel. However, significant differences in mechanical properties can not be demonstrated
entre les autres rouleaux d'essai.between the other test rolls.
On voit donc que, bien que le rouleau selon l'inven- So we see that although the roll according to the invention
tion soit un rouleau dont les éléments fondamentaux sont be a roll whose basic elements are
le nickel, le molybdène et le chrome, il présente une ré- nickel, molybdenum and chromium, it presents a
sistance à la corrosion satisfaisante même lorsqu'on le satisfactory corrosion resistance even when
place dans des conditions très corrosives telles que l'im- in highly corrosive conditions such as
mersion dans une solution corrosive avec passage d'un cou- mersion in a corrosive solution with passage of
rant électrique. Donc le rouleau selon la présente invention peut être utilisé dans une solution corrosibe ayant un pH de 0,6 à 1,8 avec passage d'un courant électrique, qui sont des conditions auxquelles les rouleaux faits d'aciers JIS-SCS14 ou JIS-SUS316 ne pourraient jamais résister. Le présent rouleau présente une excellente résistance à la corrosion en particulier dans des conditions sévères telles qu'un pH de 0,6 à 1,8. De plus comme le rouleau selon l'invention a des propriétés mécaniques supérieures, il a non seulement une résistance à l'usure suffisante, mais également une résistivité transversale suffisamment faible qui permet de l'utiliser en pratique pendant une electric power. Thus, the roller according to the present invention can be used in a corrosive solution having a pH of 0.6 to 1.8 with passage of an electric current, which are conditions under which the rolls made of JIS-SCS14 or JIS- SUS316 could never resist. The present roll has excellent corrosion resistance especially under severe conditions such as a pH of 0.6 to 1.8. Moreover, as the roller according to the invention has superior mechanical properties, it not only has sufficient wear resistance, but also a sufficiently low transverse resistivity which makes it possible to use it in practice during a period of time.
période plus importante sans qu'il se pose aucun problème. longer period without any problem.
L'invention fournit donc un rouleau très approprié ayant une faible résistivité transversale pour le dépôt The invention therefore provides a very suitable roll having a low transverse resistivity for the deposit
électrolytique qui nécessite obligatoirement ces excellen- electrolytic which necessarily requires these excellences
tes propriétés.your properties.
Enfin on appréciera que,bien que l'invention ait été précédemment expliquée en ce qui concerne la matière du rouleau de l'invention, celuici peut avoir une forme et Finally, it will be appreciated that although the invention has been previously explained with respect to the material of the roll of the invention, it may have a shape and
des dimensions désirées quelconques, les remarquables pro- desired dimensions, the remarkable
priétés précédemment exposées se manifestant quelle que properties previously exposed manifesting whatever
soit la forme et les dimensions du rouleau. the shape and dimensions of the roll.
Classification Composition chimique (% en poids) C Si Mn Cr Mo Fe Ni Ti Nb V A1 W Classification Chemical composition (% by weight) C Si Mn Cr Mo Fe Ni Ti Nb V A1 W
Rouleaux JIS-SCS14 oo6!163 154 19,13 2,34 reste -1248- Rolls JIS-SCS14 oo6! 163 154 19,13 2,34 remains -1248-
classiquesJIS-SUS316 0,04 0,82 1,53 17,03 2,52 reste 12,35.. - - classJIS-SUS316 0.04 0.82 1.53 17.03 2.52 remains 12.35 .. - -
N 1 0,03 0.83 0,63 15.02 17.10 1.50 reste - - N 1 0.03 0.83 0.63 15.02 17.10 1.50 remainder - -
N 2 0,0 0.79 0,59 16,07 18,02 1.23 reste..... N 2 0.0 0.79 0.59 16.07 18.02 1.23 remains .....
N 3 0,03 0.68 0,62 15,97 15.03 1.63 reste - - - - - N 3 0.03 0.68 0.62 15.97 15.03 1.63 remainder - - - - -
N 4 0,03 0,89 0.54 17.51 19.07 1.96 reste - N 4 0.03 0.89 0.54 17.51 19.07 1.96 remainder -
Exemples IExamples I
des rou- NO 5.a0,04 0.341 0.6917.42, 18.971.82reste 0.38 - 0,0. No. 5.a0.04 0.341 0.6917.42, 18.971.82reste 0.38 - 0.0.
leaux N0 6 0 |selon "NO 6"40.360.52 17.53 419.02 1.6 reste - 0,57 - 0.07 N0 6 0 | according to "NO 6" 40.360.52 17.53 419.02 1.6 remainder - 0.57 - 0.07
l'inven- N 70 0,0 821.64 17.62 19.09 2.05 reste 0.3 - - Inven- N 70 0,0 821.64 17.62 19.09 2.05 remains 0.3 - -
tion N0 8 0) 0 174[ tion NO 8 o.84053 0 17.46 18.q4 2.17 reste k __ _, 1. 3_ N0 8 0) 0 174 [tion NO 8 o.84053 0 17.46 18.q4 2.17 remains k __ _, 1. 3_
N 9)0,0302,49 17.46 6.5 1,63 reste.... N 9) 0.0302.49 17.46 6.5 1.63 remainder ....
NO 10 0,04 0.2 O.68 17.53 16.491 1.54 reste 0.321- - 0.0 - NO 10 0.04 0.2 O.68 17.53 16.491 1.54 remainder 0.321- - 0.0 -
N 11 0,0529 o,48 17.48 16,59l 1.96 reste - N 11 0.0529 o, 48 17.48 16.59l 1.96 remainder -
N 12 0,03 0.79 053 I 17,9, $16.551,86! reste - - o -là -. _ INO 13 0,04 0,76 1o,6 17.42I 16,62 1,72 reste - 1,5 N 12 0.03 0.79 053 I 17.9, $ 16,551.86! rest - - o -à -. _ INO 13 0.04 0.76 1o, 6 17.42I 16.62 1.72 remainder - 1.5
N 14 0,03 0,91 0,57,3 13,98 1,74 reste - - - N 14 0.03 0.91 0.57.3 13.98 1.74 remainder - - -
i 1,74 4 eti 1.74 4 and
0,030.82.53 19.02 18.10 1.59 reste - - - 0.030.82.53 19.02 18.10 1.59 rest - - -
N 16 0o,, 0o84 0.49 18.98 15,13 1,52 reste - - - N 16 0o ,, 0o84 0.49 18.98 15.13 1.52 remainder - - -
N_17 0,050,82 _051 120,131 16,49 2,0 reste_, - _ -, N_17 0.050.82 _051 120.131 16.49 2.0 remains_, - _ -,
0,05î 0,820.51 j2.0.13 j16..492,04.re.st.e; - _- 1-. 0.05, 0.820.51, 2.01, 13.16, 4.092.04.re.st.e. - _- 1-.
Nota 1. Rouleau d'essai n 4 contenant du chrome à une gamme et du molybdène en une quantité située à 2. Rouleau d'essai n 9 contenant du chrome et du Note 1. Test roll n 4 containing chromium at a range and molybdenum in an amount of 2. Test roll n 9 containing chromium and
pondant au milieu des gammes respectives. laying in the middle of the respective ranges.
teneur comprise dans le milieu de la content included in the middle of the
la limite supérieure de la gamme.the upper limit of the range.
molybdène en des teneurs corres-molybdenum at levels corresponding to
N %c o Q RcLuleaux dressaiN% c o Q Rulers trained
Tableau 1Table 1
Tableau 2Table 2
Résistance à la Degré de corro-Resistance to Degree of Corrosion
corrosion et à sion 2) is Propriétés mécaniques lItusure g/cm2 /jour iv tivit Corrosion and corrosion 2) Is mechanical properties lItusure g / cm2 / day iv tivit
Rapport Rapport Ebul- Ebul- trans-Report Report Ebul- Ebul- trans-
Classification de ion- de for- lition lition versale Résis- Résis- AlonDureté gévité mation 5 0%x 20% j.XIcm tance tance gement du rou- de déH2SO4 HC1 0d2essaià lac- % leau fauts 2 MM2 tionr tion _________ _ _ _ _ _kg/mm2 Classification of ion-of-formation lition Versal Resis- Resistance Alon Hardness gevity mation 5 0% x 20% j.XIcm tance of the H 2 S04 HC1 0d2 test in the water test 2 MM2 tion _____ _ _ _ _ _kg / mm2
JIS- T 1JIS-T 1
Rouleaux Js oluieauxes ScSl4 O,9 100 - - 74 32,2 61,3 49,7 82 classiques 1- 74.,___ JIS- sUs316 1,0 100 - - 21,7 56,3 54,2 78 Rolls O-rolls ScSl4 O, 9 100 - - 74 32.2 61.3 49.7 82 conventional 1- 74., ___ JIS-sUs316 1.0 100 - - 21.7 56.3 54.2 78
NO 1 9 35 - -_ 30,5 64,5 49,2 91NO 1 9 35 - -_ 30.5 64.5 49.2 91
N 2 10 30 - - 31,2 65,3 46,2 92N 2 10 30 - - 31.2 65.3 46.2 92
N 3 10 40 - _ 3O,5 63, 45,8 91N 3 40 - 30, 63, 45.8
Exemples N 4 11,5 30 0,170 0,320 34,3 67,6 45,2 94 des rou- NO 5 11,5 30 0,120 0,205 332 66,5 44,2 94 Examples N 4 11.5 30 0.170 0.320 34.3 67.6 45.2 94 RO-NO 5 11.5 30 0.120 0.205 332 66.5 44.2 94
le aux-the
selon No 6 11,5 30 0,130 0,220 3 32,1 68,2 45,6 94 linven- N0 7 25 33,9 69,9 44,2 94 tsion N 6 N 8 11il 25 - - 34,6 69,2 43,2 95 according to No. 6 11.5 30 0.130 0.220 3 32.1 68.2 45.6 94 linven- N0 7 25 33.9 69.9 44.2 94 tsion N 6 N 8 11il 25 - - 34.6 69.2 43.2 95
NO 9 12 30 0,125 0,270 31,3 65,9 47,2 2.. NO 9 12 30 0.125 0.270 31.3 65.9 47.2 2 ..
N 10 12 30 0,100 0,165, 30,2 65,3 46,8 92 N 10 12 30 0.100 0.165, 30.2 65.3 46.8 92
w o o ru %O O.. %$ t- Nota 1. Dans le tableau figurent les résultats obtenus avec des rouleaux d'essai ayant subi un traitement thermique à dissolution améliorée par refroidissement rapide à partir Note: 1. In the table are the results obtained with test rollers which have undergone dissolving heat treatment with improved rapid cooling from
d'une température de 1 150 C.with a temperature of 1,150 C.
2. Les importances des corrosions sont les résultats obtenus par immersion des échan- 2. The significance of the corrosions is the results obtained by immersion of the samples
tillons tels qu'ils ont été coulés dans les solutions respectives décrites ci-dessus. O NO Ln as cast in the respective solutions described above. O NO Ln
Résistance à la Degré de corro-Resistance to Degree of Corrosion
corrosion et à sion: 2) Résis- Propriétés mécaniques l'usure g/cm2 /jour tivité Corrosion and corrosion: 2) Resistance - Mechanical properties wear g / cm2 / day
trans-trans-
Rapport Rapport Ebul- Ebul- versale Résis- Résis- Allon- Dureté Classification de ion- de for- lition lition ""cm tance tance gement gévité mation 50% x 20% d'essai à la % Ratio Ebulb-Resistance Ratio Resis- Resistance Allon- Hardness Classification of ion-of-formation lition "" cm tance tance gementity mation 50% x 20% test%
du rou- de dé- H SO4 HC1 trac-H-SO4 HC1 trac-
leau fauts mm tion 2 kg/mm N 11l 12 3 0,900 0,185 T 30,5 65,2 45,2 92 Exemples Ne 12 11 25 - - 31.8 67.2 47.1 92 des rou- N 1 11 25 - - 2,5 64, 7 46,2 92 leaux oeaux N 14 9 40 - - 130 31,5 63,8 45,6 91 selon l'invenN 15 11 30 - - 35,2 68,2 44,8 94 tion N 161 tion NO 16 1il 4_0 - - _34,3 67,9 46,2 94 NO 17 10 25 I - T - 36,2 69,3 4o,1 95 _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ii -_ _ _ _ _ _.-i water damage 2 kg / mm N 11l 12 3 0,900 0,185 T 30,5 65,2 45,2 92 Examples Ne 12 11 25 - - 31.8 67.2 47.1 92 of the wheels N 1 11 25 - - 2,5 64, 7 46,2 92 leaux N 14 9 40 - - 130 31,5 63,8 45,6 91 according to the invention 15 11 30 - - 35,2 68,2 44,8 94 tion N 161 tion NO 16 1il 4_0 - - _34,3 67,9 46,2 94 NO 17 10 25 I - T - 36,2 69,3 4o, 1 95 _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ii _ _ _ _ _ _ _ i
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