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" OBJETS FACONNES EN ALLIAGE DE CHROME " formée -par Société dite: ELECTRO METALLURGICAL COMPANY
Cette invention a trait à une classe d'alliages composés principalement de fer et contenant suffisamment de chrome pour posséder une grande résistance à la corro- sion. Ces alliages contiennent aussi d'autres éléments qui leur communiquent des propriétés que ne possèdent pas les alliages ordinaires de fer et de chrome de teneur égale en chrome.
Quand on soumet des alliages de fer et de chrome contenant de 10 à 55 % de chrome à certaines conditions, ils acquièrent à un degré appréciable un caractère cassant.
Ainsi, par exemple, le soudage par fusion produit une zone
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cassante dans le métal qui se trouve près de la soudure.
Quand la teneur en chrome est comprise entre 20 et 35 %, le fait de maintenir l'alliage à des températures voisines de 400-500 C., par exemple en refroidissant lentement l'alliage à travers ces températures, produit aussi le caractère cassant.
On a trouvé que l'addition d'une proportion convenable de nickel, soit 2 % à 15 %, a pour effet d'em-
EMI2.1
cassent pêcher la tendance de 1alliage à devenir sous l'influence (de températures un peu supérieures à 40u C., et que cette / addition augmente aussi la résistance à l'extension et améliore d'autres propriétés mécaniques. Toutefois, le nickel a un effet fâcheux en ce sens qu'il rend le métal plus sujet à se corroder sous l'action de certains agents, par exemple du soufre et des gaz qui en contiennent.
Une addition convenable de silicium, conjointement au nickel, a un effet précieux sur l'alliage, en particu- lier en ce sens que cette addition surmonte la tendance du nickel à diminuer la résistance de l'alliage sous l'ac- tion corrosive du soufre. Le silicium, surtout conjointement avec une addition de manganèse évite le caractère cassant produit par le soudage par fusion et donne un alliage qui, sous tous les rapports, convient admirablement pour le soudage.
Les proportions des éléments de l'alliage sont :
Chrome 15 % à 40 %
Nickel 2 % à 15 à
Silicium 0,7 % à 3 %
Manganèse 0,7 % à 3 le reste étant principalement composé de fer. Les alliages de la composition qui précède sont faciles à forger, à laminer ou à façonner de quelque autre manière lorsque la teneur en carbone est suffisamment faible. La teneur en carbone ne doit pas. dépasser 1 %, et il est préférable
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qu'elle soit inférieure à 0,30 %, par exemple voisine de 0,15 %.
En raison de la facilité avec laquelle cette matiè- re se laisse travailler et de la façon excellente dont elle se comporte lorsqu'on la soude, elle se prête admira- blement à sa transformation en tôles par laminage et à la fabrication, à l'aide de ces tôles, de préférence par sou- dage, de réservoirs ou autres récipients servant à réaliser ceux des traitements chimiques très favorables à la corro- sion. La grande résistance de l'alliage et la sécurité des soudures qui peuvent être exécutées sur des pièces faites du dit alliage font qu'il est éminemment propre à être utilisé pour la fabrication des récipients à pression, même lorsque l'action corrosive de la matière en cours de trai- tement est rendue plus grande par les températures élevées appliquées.
La table suivante montre les compositions de cer- tains alliages suivant l'invention et de divers alliages renfermant les mêmes éléments, mais dans des proportions qui sortent des limites indiquées plus haut. Cette table sera utile dans l'interprétation des résultats d'expériences qui seront donnés plus loin.
EMI3.1
<tb>
Alliage <SEP> -iL <SEP> Cr <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Ni
<tb>
<tb> No <SEP> 1 <SEP> 0,10 <SEP> 25,58 <SEP> 2,12 <SEP> 1,66 <SEP> 9,95
<tb> - <SEP> 2 <SEP> 0,42 <SEP> 25,65 <SEP> 0,74 <SEP> 0,64 <SEP> @
<tb> - <SEP> 3 <SEP> 0,35 <SEP> 25,85 <SEP> 0,39 <SEP> 0,35 <SEP> 10,80
<tb> - <SEP> 4 <SEP> 0,06 <SEP> 25,02 <SEP> 1,87 <SEP> 1,88 <SEP> 10,20
<tb> - <SEP> 5 <SEP> 0,13 <SEP> 25,18 <SEP> 0,57 <SEP> 0,49 <SEP> 10,33
<tb> - <SEP> 6 <SEP> 0,26 <SEP> 25,52 <SEP> 0,54 <SEP> 0,63 <SEP> 0,16
<tb> - <SEP> 7 <SEP> 0,37 <SEP> 30,08 <SEP> 0,33 <SEP> 0,15 <SEP> 0,14
<tb> - <SEP> 8 <SEP> 0,14 <SEP> 25,47 <SEP> 0,59 <SEP> 2,05 <SEP> 9,98
<tb>
Plusieurs de ces alliages furent soumis à l'action d'anhydride sulfureux humide à 1000 C.
pendant 48 heures et l'on a indiqué ci-dessous les pertes en poids par cen- timètre carré de surface exposée, à titre de mesure de l'influence de la corrosion sur les alliages:
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EMI4.1
<tb> alliacé <SEP> Pertes
<tb>
EMI4.2
<tb> No <SEP> 1 <SEP> 2,32 <SEP> milligrammes
<tb>
<tb>
<tb> Sa <SEP> 2 <SEP> 2,7 <SEP> -- <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Sa <SEP> 3 <SEP> 9,3 <SEP> -- <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> No <SEP> 8 <SEP> 1,05
<tb>
Une comparaison des alliages No 2 et No 3 montre qu'une addition de nickel seulement diminue considérablement la résistance à la corrosion de l'alliage de fer et de chrome.
Les résultats obtenus avec l'alliage No 1 montre que la résistance à la corrosion est rétablie si l'on ajoute du manganèse et du silicium avec le nickel, tandis que les résultats obtenus avec l'alliage No 8 montreht que le sili- cium est beaucoup plus efficace que le manganèse en ce qui concerne cette diminution de la corrosion.
On donnera ci-après une comparaison des propriétés d'éprouvettes faites de deux morceaux de tôle soudée, en ce qui concerne l'essai de traction.
Allongement
EMI4.3
<tb> .Alliage <SEP> Point <SEP> de <SEP> Charge <SEP> de <SEP> en <SEP> % <SEP> Observations
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯ <SEP> fléchissement <SEP> rupture <SEP> sur <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb>
<tb>
<tb> Sa <SEP> 4 <SEP> 44,8 <SEP> 62,2 <SEP> 10,00 <SEP> Se <SEP> rompit
<tb>
<tb> dans <SEP> la
<tb>
<tb> soudure
<tb>
<tb> No <SEP> 5 <SEP> 34,6 <SEP> 54 <SEP> 4,00 <SEP> Se <SEP> rompit
<tb>
<tb> dans <SEP> la
<tb>
<tb> soudure
<tb>
<tb> Ho <SEP> 7 <SEP> 29,9 <SEP> 37,5 <SEP> 0,50 <SEP> Se <SEP> rompit
<tb>
<tb> dans <SEP> le <SEP> métal
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> plaque,
<tb>
<tb> près <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> soudure.
<tb>
L'alliage N 7 montre que les propriétés de soudure de l'alliage de fer et de chrome ordinaire sont médiocres.
L'alliage NO 5 montre l'amélioration qui peut être obtenue en ajoutant du nickel seulement, et l'alliage No 4 montre qu'une nouvelle et grande amélioration découle de l'addition simultanée de nickel, de silicium et de manganèse.
Le nombre obtenu dans l'essai de choc Izod appli- qué à l'alliage No 3 fut 6.08 kilogrammètres, tandis qu'il fut de 12,8 kilogrammètres pour l'alliage No 1, ce qui montre une fois de plus l'effet remarquable du silicium
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et du manganèse sur l'alliage de chrome, de fer et de nickel.
Des compositions préférées contiennent 20 à 30 % de chrome, 6 à. la ;4 de nickel. 1 à. 2,5 % tant de silicium que de manganèse, moins de 0,3% de carbone, le reste étant composé principalement de fer.
A la connaissance de la demanderesse, personne n'avait encore fabriqué d'objets à l'aide des compositions décrites ci-dessus par forgeage, laminage, étampage, étira- ge ou d'autres procédés de fabrication analogues et ces objets constituent par conséquent une des caractéristiques de la présente invention. Le terme "façonné" employé dans la présente description et le résumé s'entend pour toutes les opérations de façonnage du genre de celles mentionnées ci-dessus.