FR2858331A1 - Surface en contact avec le titane ou un alliage de titane - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne essentiellement l'utilisation d'un acier faiblement allié, sensiblement sans nickel, non-inoxydable, pour la fabrication d'au moins la surface d'un article destiné à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane, ainsi qu'un procédé de fabrication d'au moins la surface d'un tel article.L'invention concerne notamment l'utilisation de cet alliage pour la fabrication d'au moins la surface en contact de moule de mise en forme à chaud d'alliages à base de titane ou d'alliage de titane, ou pour la fabrication d'au moins la surface en contact d'outillages pour la densification ou le formage d'alliages massifs ou de poudres de titane ou d'alliage de titane.L'invention permet la réalisation d'articles destinés à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane.
Description
DESCRIPTION:
La présente invention concerne essentiellement l'utilisation d'un acier faiblement allié, sensiblement sans nickel, non-inoxydable, pour la 5 fabrication d'au moins la surface d'un article destiné à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane, ainsi qu'un procédé de fabrication d'au moins la surface d'un tel article avec ledit acier.
ETAT DE LA TECHNIQUE: Il est connu de réaliser des pièces en alliage à base de titane ou en alliage de titane à l'aide de moule de mise en forme à chaud, ou des outillages, réalisés avec divers types d'acier. Jusqu'à présent, au moins les parties des moules ou outillages en contact avec le titane et alliages de 15 titane étaient réalisées en acier sélectionné pour éviter les réactions sensibles aux diffusions superficielles avec le titane et les alliages de titane.
Dans ce cadre, les aciers utilisés sont des aciers au carbone (MdP), des aciers inoxydables austénitiques pour éléments de moule 20 récupérable (MdP), des aciers maraging, et des aciers réfractaires à haute teneur en nickel pour formage isotherme, éventuellement superplastique.
Cependant ces aciers ne permettent pas de limiter suffisamment les diffusions superficielles avec le titane et les alliages de titane.
D'autres catégories d'acier sont également utilisées pour la fabrication de moule en contact avec les alliages de titane. Ces aciers fortement alliés notamment en chrome et molybdène, mais sans nickel ne réagissent pas avec le titane. Cependant, ces alliages sont du type inoxydable, ce qui est différent de ceux que réalisent la présente invention.
Dans ces deux cas, il y a une diffusion particulièrement du fer avec formation éventuelle de zones intermétalliques, ce qui conduit à des 5 dégradations des propriétés de surface. Des modifications superficielles de la microstructure sont également observées.
Pour corriger, il est nécessaire de faire appel à des opérations supplémentaires coûteuses telles que revêtement anti-diffusion, dissolution chimique de la surface des pièces.
BUTS DE L'INVENTION: La présente invention a pour but principal de résoudre le nouveau problème technique consistant en la sélection pour les surfaces 15 en contact avec le titane et les alliages de titane, d'un acier capable d'éviter toute réaction sensible (mesurable) en diffusion superficielle d'un composant de cet acier, et en particulier du fer, avec le titane et les alliages de titane.
L'invention a encore pour but de résoudre ce problème 20 technique selon une solution simple, peu coûteuse, utilisable à l'échelle industrielle.
Claims (21)
1. Utilisation d'un acier faiblement allié, sensiblement sans nickel, noninoxydable, pour la fabrication d'au moins la surface d'un article destiné à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane.
2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit acier est utilisé pour la fabrication d'au moins la surface en contact d'un moule de mise en forme à chaud du titane ou d'un alliage de titane.
3. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que 10 ledit acier est utilisé pour la fabrication d'outillages pour la densification et/ou le formage de poudres de titane ou d'alliage de titane.
4. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit acier est utilisé pour la fabrication d'outillages pour le formage de titane massif ou d'un alliage massif de titane.
5. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'acier faiblement allié comprend moins de 10% en poids d'éléments alliant, en particulier, l'acier comprend, en pourcentage en poids: - nickel inférieur ou égal à 2,5%, de préférence inférieur ou égal à 0,5%, - chrome: compris entre 0,5 et 4%, de préférence, compris entre 0,8% et 2%, - carbone inférieur ou égal à 1, de préférence inférieur ou égal à 0,4%; - solde: le fer, ainsi que les impuretés 25 inévitables.
6. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'acier comprend de 0,1 à 4% en poids de molybdène, de préférence 0,15 à 2% en poids, encore mieux de 0,15 à 1% en poids de molybdène.
7. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'acier comprend de 0,05 à 4% en poids de vanadium, de préférence de 0,05 à 2 % en poids de vanadium, encore mieux de 0,1 à 1 % en poids de vanadium.
8. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'acier est un acier de nuance 18CD4.
9. Utilisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'acier est un acier de nuance 15CDV6
10. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisée en ce qu'on réalise à l'aide dudit article, destiné à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane, un moulage à chaud à une température au moins égale à 500 C.
11. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'on réalise à l'aide dudit article, destiné 15 à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane, un moulage d'article en titane de nuance TA6V.
12. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'on fabrique à l'aide dudit article, destiné à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane, des 20 rouets de pompe en alliage à base de titane, en particulier en alliage de nuance TA6V, ledit article étant réalisé par tournage ou fraisage.
13. Procédé de fabrication d'au moins la surface d'un article destiné à être mis en contact avec le titane ou un alliage de titane, caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication de ladite surface avec un 25 acier faiblement allié, sensiblement sans nickel, non-inoxydable, tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 12.
14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication d'au moins la surface en contact d'un moule de mise en forme à chaud du titane ou d'un alliage de titane.
15. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication d'outillages pour la densification et/ou le formage de poudres de titane ou d'alliage de titane.
16. Procédé de fabrication selon la revendication 13, 5 caractérisé en ce qu'il comprend la fabrication d'outillages pour le formage de titane massif ou d'un alliage massif de titane.
17. Procédé selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce qu'on réalise un recuit de l'acier pour améliorer la reproductibilité dimensionnelle.
18. Article comprenant une surface en contact destinée à être mise en contact avec le titane ou un alliage de titane, caractérisé en ce qu'au moins ladite surface en contact de l'article est réalisée avec un acier faiblement allié, sensiblement sans nickel, non-inoxydable tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou tel qu'obtenu par le 15 procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 17.
19. Outillage pour la densification et/ou le formage de poudre de titane ou d'alliage de titane, caractérisé en ce qu'au moins la surface de l'outillage destinée à être mise en contact avec le titane ou l'alliage de titane, est réalisée en un acier faiblement allié, non-inoxydable tel que 20 défini à l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou tel qu'obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 17.
20. Outillage pour le formage du titane ou d'alliage de titane, caractérisé en ce qu'au moins la surface de l'outillage destinée à être mise en contact avec le titane ou l'alliage de titane, est réalisée en un acier 25 faiblement allié, non-inoxydable tel que défini à l'une quelconque des revendications 1 à 12 ou tel qu'obtenu par le procédé selon l'une
quelconque des revendications 13 à 17.
21. Moule de mise en forme à chaud du titane ou d'un alliage de titane, caractérisé en ce qu'au moins la surface du moule destinée à + 2858331 être mise en contact avec le titane ou l'alliage de titane, est réalisée en un acier faiblement allié, non-inoxydable tel que défini à l'une quelconque des revendications i à 12 ou tel qu'obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 17.
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