FR2626894A1 - Acier destine a des elements de construction fortement sollicites repondant a des exigences rigoureuses d'aptitude a la deformation et de limite d'endurance, ainsi que son utilisation - Google Patents
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Abstract
Acier destiné à des éléments de construction ayant une aptitude à la déformation et une limite d'endurance élevées dont la teneur en carbone est ajustée au but auquel il est destiné, le seul additif d'alliage intentionnel étant le molybdène. Les autres matériaux d'alliage normalement utilisés tels que le Si, Mn, Cr, Ni, V et W sont limités à la teneur minimale normale pour le procédé de fabrication industriel applicable à l'acier. La teneur en molybdène est comprise entre 0,2 et 1,0 %, la teneur en carbone est comprise entre 0,10 et 1,15 %, la teneur en titane n'est pas supérieure à 50 ppm, la teneur en oxygène n'est pas supérieure à 20 ppm et la teneur en S est inférieure à 0,080 %.
Description
ACIER DESTINE A DES ELE#ENTS DE CONSTRUCTION FORTúMENT
SOLLICITES REPONDANT A DES EXIGENCES RIGOUREUSE$S
D'APTITUDE A LA DEFORMATION ET DE LIMITE
D'ENDURANCE. AINSI OUú SON UTILISATION
La présente invention concerne un acier, no-
tamment un acier destiné & des éléments de construction
fortement sollicités et répondant à des exigences rigou-
reuses d'aptitude à la déformation et de limite d'endu-
rance. cet acier présentant une teneur en carbone adap-
tée au domaine d'application considéré ainsi que Vuti-
lisation proprement dite de ce type d'acier.
L'acier objet de l'invention peut être utilisé
de façon avantageuse pour ce type d'éléments de cons-
truction et possède des propriétés répondant parfaite-
ment à la fabrication et à l'usinage de ceux-cii Dans les aciers selon l'invention, la teneur en
carbone est ajustée de manière traditionnelle en foonc-
tion du domaine spécifique d'application. Toutefois, la caractéristique essentielle de ces aciers est que le seul additif <alliage) intentionnel est le molybdène, tandis que les autres matériaux d'alliage normalement
utilisés sont limités aux teneurs normales les plus bas-
ses pour les procédés de fabrication de l'acier. nous pensons que les aciers acquièrent ainsi une structure optimalement usinable étant donné que les éléments qui s'opposent à -'usinabilité sont éliminés par dissolution en phase ferritIque de l'acier, tandis que les éléments qui confèrent au produit final les propriétés souhaitées
se déposent sous la forme de carbure et se libèrent uni-
quement lorsqu'on le souhaite, c'est-à-dire au cours de
l'opération de trempe au durcissement de l'acier.
Parmi les éléments de construction pour lesquels
les aciers revendiqués s'avêrent particulièrement appro-
priés, on peut citer les engrenages ou roues dentées, les arbres ou essieux, différents autres'éléments de transmission, des ressorts pour soupape et éléments de roulements a rouleaux. Les types d'acier dont il est
fait état sont des aciers cémentes, des aciers traita-
bles thermiquement, des aciers trempés par induction, des aciers pour ressortset des aciers pour roulements & rouleaux. Les plages de composition pour le carbone et le
molybdène se répartissent en quatre groupes correspon-
dants 0,10 - 0,35 % C et 0,20 - 1,00 % Mo 0,35 - 0,60 % C et 0,20- 1,00 % Mo 0,60 - 0,85 % C et 0,20 - 1,00 % Mo 0,85 - 1.15 % C et 0,20 - 1,00 % Mo Les autres éléments doivent de préférence être maintenus dans les limites suivantes: Tous les matériaux d'alliage --Si, Mn, Cr, Ni, V, W et autres-doivent être présents en des quantités qui ne sont pas supérieures aux quantités typiques pour
les teneurs résiduelles destinées aux procédes de fabri-
cation industriels mis en oeuvre pour l'acier en ques-
tion. Les teneurs résiduelles normales-ne doivent pas être supérieures aux teneurs résiduelles typiques pour le procédé de fabrication utiliseé. Ceci ne s'applique,
pas aux teneurs de S, Ti et 0.
La teneur en S doit être ajustée au domaine d'application de l'acier: pour le domaine d'application
dans lequel la déformation plastique constitue la prin-
cipale opération de formage pour l'acier, la teneur en S do.it être de 0, 015 % maximum., Si l'usinage principal de l'acier consiste en des opérations de découpe, la teneur en S doit alors se situer dans la'fourchette de 0,010'% - 0,025 %. Si les critères d'aptitude a la coupe sont extrêmement élevés pour l'acier, la teneur. en S pourra atteindre 0, 080 X. En ce qui concerne le titane, la teneur en Ti doit de.préférence toujours être limitée a un maximum de ppm.
Pour la teneur enoxygène, celle-ci doit de pré-
férence toujours être limitée à un maximum-de 20 ppm.
L'invention prévoit ainsi des aciers qui con-
viennent particulièrement aux éléments de construction
fortement sollicités, notamment ceux impliquant des exi-
gences rigoureuses d'aptitude à la déformation et de li-
mite d'endurance. L'invention concerne également l'uti-
lisation de ces aciers pour les applications générales
et spécifiques indiquées et pour des applications équi-
valentes. L'homme de l'art comprendra que les fourchet-
tes et limites indiquées offrent des avantages inhérents même si la totalité de ces avantages n'est pas présentée ici.
Les aciers revendiqués sont ainsi particulière-
ment bien adaptés a l'utilisation dans des éléments de construction fortement sollicités notamment à l'égard de l'aptitude a la déformation et de la limite d'endurance, particulièrement si l'élément de construction doit être
trempe après formage (soit par coupe, soit par déforma-
tion plastique).
Claims (11)
1. Acier, en particulier pour des éléments de
construction fortement sollicités, notamment des élé-
ments de construction assujettis à des exigences rigou-
reuses à l'égard de l'aptitude à la déformation et de la
limite d'endurance, cet acier ayant une teneur en carbo-
ne ajustée au domaine d'application auquel 1 est desti-
né, caractérisé en ce que le seul additif d'alliage in-
tentionnel dans l'acier est le molybdène, les autres ma-
tériaux d'alliage normalement utilisés tels que le Si,
le Mn. le Cr, le Ni, le V et le W étant limités a la te-
neur minimale normale pour le procédé de fabrication in-
dustriel applicable a l'acier.
2. Acier selQn la revendication 1, caractérise
en ce que la teneur en molybdêne est de 0,2 à 1,0 %.
3. Acier selon la revendication 1 ou 2, destiné à l'utilisation dans des éléments de construction tels que des engrenages, arbres, composants de transmission,
ressorts de soupape et éléments de.palier de roulement.
4. Acier, selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 3, applicable àa l'-acier cémenté, l'acier trai-
table thermiquement, l'acier trempé par induction, les
aciers pour ressort et les aciers pour roulement à rou-
leaux, avec des teneurs en carbone correspondantes dans les plages de 0, 10 à 0,35 %X 0,35 a 0,60 %, 0;60 àA
0,85 % et 0,85 a 1-,15 % respectivement.
5. Acier selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 à 4, caractérisé en ce que la teneur en S est
ajustée au domaine d'application de l'acier.
6, Acier selon la revendication 5, caractérisé en ce que la teneur en S est inférieure ou égale à 0,015 % pour. les aciers ayant un domaine d'application
dans lequel la déformation plastique constitue la prtn-
cipale opération d'usinage.
7, Acier selon la revendication 5, caractérisé en ce que la teneur en S se situe à l'intérieur de la
fourchette de 0.010-0,025 % pour l'acier dont les prin-
cipales opérations d'usinage sont des coupes.
8. Acier selon la revendication 5, caractérisé en ce que la teneur en S se situe a l'intérieur de la fourchette de 0,010-0.080 % pour l'acier fortement sol-
licité en coupe.
9. Acier selon la revendication 1-8, caractérisé
en ce que la teneur en Ti est inférieure à 50 ppm.
10. Acier selon la revendication 1-9, caractéri-
se en ce que la teneur en 0 est inférieure ou égale à ppm.
11. Utilisation de l'acier selon l'une quelconque
des revendications 1-10 pour les applications indiquées.
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