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Procède pour la fabrication d'un acier présentant une ten- dance moindre à l'apparition de la cassure bleue et ae la fragilité de vieillissement.
L'acier fondu doux, tel qu'il s'emploie, par exemple, dans les constructions métalliques, dans la construction de chaudières à vapeur et de réservoirs, ainsi que pour divers genres de tuyaux, diminue considé- rablement de valeur par suite de ce qu'on appelle la rupture au bueu ou la cassure bleue (Blaubruch) et de la fragilité de vieilliissement (Sprödigkeit infolge von Al- terung).
Si, en effet, on soumet à un effort à froid un pareil acier, et qu'on le réchauffe ensuite à la chaleur bleue, c'est-à-dire environ 200 à 300 6, il devient fra- gile après refroidissement, il vieillit (altert). Si, au,
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contraire, on le soumet à un effort à la chaleur oleue, cette grande fragilité .existant après le refroidissement est la tendance à la cassure bleue ou, lorsqu'une des- truction se produit, la cassure bleue. Ces deux phénomè- nes sont analogues d'après leur nature et ne diffèrent tout au plus que quantitativement.
Pour s'opposer a l'ap- parition de la cassure bleue et du vieillissement, on a essayé jusqu'ic, par l'addition d'autres éléments d'al- liage ou par des procédés de fabrication spéciaux, de fabriquer un acier qui vieillit ou fût sujet a la cassure bleue le moins possible. Par contre, on n'a pas jusqu'à présent, pour combattre la tendance zu vieillissement et à la cassure oleue, présente dans un acier, appliqué d'autre traitement que celui qui consiste a tremper l'acier à de hautes températures dans l'eau ou l'huile. L'acier devient ainsi très tenace et pratiquement exempt de vieil- lissement et de cassure bleue.
Toutefois, il perd de nou- veau cette bonne qualité lorsqu'il subit postérieurement une opération de recuit à une température relativement basse.
Or, le déclarant a trouve qu'un acier ae fusion, qui vieillit ou devient sujet à la cassure cleue sans traitement préalable spécial, perd cette mauvaise qualité dans une mesure très considérable lorsqu'on lui fait d'abord subir un effort à froici et qu'on le chauffe en- suite à une température comprise entre 70G et 950 C, ou lorsqu'il subit un traitement de forgeage ou de laminage à une température comprise entre son point critique Ar3, soit 900 C environ et celle de 7000 C. On peut essayer d'expliquer comme suit ce phénomène nouvellement reconnu.
On a déjà,'précédemment, fait remarquer qu'un étirage à froid entraîne dans l'acier un effet de direc- tion cristallographique (Werkstoffausschuss vom Verein,'
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deutscher Eisenhütttenleute, Bericht 15, par le Prof - Dr.
Krber, Dusseldorf). Or, on a présumé d'un autre côté que le même effet de direction existe dans les parties modifiées de matériaux qui produisent la cassure bleue et le vieillissement et qui peuvent être constatées par,cor- rosion ou attaque à l'acide (werkstoffausschuss vom Varein deutscher Eisenhüttenleute, Bericht 20 par H. Meyer et W. Eichholz, Hamborn). D'autre part; G. Tammann ,et H.H.
Meyer, Göttingen, ont trouvé, récemment que, dans le cas de fer électrolytique très tendre, cet effet de direction cristallographique provoqué par l'étirage à froid où le laminage à froid reste maintenu jusqu'à des températures de réchauffement de 1000 0. (Zeitschrift für fMetallkun- de 1926, p. 339 ss. ).
Or, le déclarant est parti de cette considéra- tion, que les phénomènes nuisibles accompagnant un éti- rage à froid-dureté et fragilité- sont déjà complètement supprimés par des températures de réchauffement d'environ 700 mais qu'un acier, dans lequel existe un fort effet de airection sans ses phénomènes secondaires nuisibles, représente un matériau dans lequel l'effet de direction du vieillissement et de la cassure bleue ne peut plus net- tement se faire sentir. Des résultats d'expériences ont confirmé l'exactitude de cette considération.
Dans le choix du traitement de réchauffement, il faut encore tenir compte de ce que des températures comprises entre 700 et 850 C, une trop longue durée de réchauffement et un refroidisse- ment trop lent rendent aisément le rain plus grossier par suite de ce qu'on appelle la recristallisation.
Il faut donc considérer comme adéquat un réchauffement très court à une température d'environ 850 à 900 . suivi de refroi- dissement à l'air.,
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Exemples : 1) Une mauvaise tôle de chaudière ayant la composition suivante :
EMI4.1
<tb> Carbone..,..,......, <SEP> 0,145%
<tb>
<tb> Manganèse........... <SEP> 0,510 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Phosphore........... <SEP> 0,038%
<tb>
<tb> Soufre..............
<SEP> 0,062 <SEP> %
<tb>
montre, à l'état de la livraison, une tenacité à l'entail- le (Kerbzähigkeit) de 13,8 mkg/cm2 vieillie, elle possédait encore 2,59 ayant subi un effort de flexion a froid, ayant été soumise à un réchauffement court à 9000 et au refroidissement à l'air, puis-ayant été vieillie comme ci-dessus, elle possédait encore 10,9
Tandis que la tôle était, sans traitement préalable, ren- due plus mauvaise de 81% par le vieillissement, cette dé- gradation par le même procédé de vieillissement n'était plus, après qu'on eut appliqué le traitement préalable, que de 21%.
2 ) Un cylindre étiré a froid possédait, a l'état de la livraison, une tenacité à l'entaille de, , 2 mkg/cm2 à l'état vieilli, la tenacité à l'en- taille était de 1,56 " après que ce cylindre étiré à froid eut subi un court réchauffement à 900 , eut été refroidi à l'air et vieilli comme ci-dessus, la ténacité à l'en- taille était de 9,8 " à l'état complètement recuit, cette ténacité à l'entaille était de 10,5 "
Après un traitement préalable adéquat, la dimi- nution de la ténacité à l'entaille par vieillissement n'était donc, dans ce cas,que de 6,7 %.
3 ) Un fer en barres'ayant la composition sui- vante :
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EMI5.1
<tb> Carbone............. <SEP> 0,125
<tb>
EMI5.2
1àngéànèse........... 0,530
EMI5.3
<tb> Phosphore........... <SEP> 0,018
<tb>
<tb> Soufre <SEP> .............. <SEP> 0,024
<tb>
possédait, a l'état de la livraison, une tenacité à l'entaille de 22 mkg/cm2 vieilli, il possédait encore une ténacité à l'entaille de 5,1 "
Le fer en barres fût malmenant sou- mis, entre lestempératures de 950 et 800 , a un traitement de forgeage et vieil- li ensuite comme ci-dessus.
La tenacité à 2 l'entaille fût maintenant de nouveau de 18 mkg/cm
Tandis que le fer en barres était donc devenu, par vieillissement, plus mauvais de 77%, le pourcentage de cette diminution'de qualité par le même prbcédé de vieillissement n'était plus, après le forgeage à chaud entre les températures de 950 et 800 , que de 18%.
Les circonstances auxquelles il faut attribuer l'amélioration du métal exposée ci-dessus ont pour consé- quence qu'un traitement .répété d'après les revendications 1 a 4 doit renforcer l'action amélioratrice. Au cas où un traiteraent unique ne conduirait pas au but, il faudrait donc répéter le traitement en diminuant la température de traitement.
Un traitement tel qu'il a été; dans ce qui pré- cède, indiqué comme étant efficace contre le vieillisse- ment et la cassure oleue, a été, en raison des détériora-, tions possible mentionnées ci-dessus, considéré jusqu'ici comme fautif. Une publication récente de A. Pomp (Collabo- rateur de "Institut für Eisenforschung", Dusselforf) dit à ce sujet ce qui suit : "Il faut auss'i tenir compte de ce gue, dans un matériau autrement sain, un fort abaissement de la lirai- te d'allongement peut se produire par suite d'un traite- ment inadéquat, par exemple dans le cas de l'acier de fu-
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sien tendre lorsque, après des déformations minimes, on applique des températures de réchauffement comprises en- tre 600 et 900 .
Un tel traitement fautif rend en même temps la texture beaucoup plus grossière et conduit, de ce fait, à un sensible accroissement de la fragilité. On ne peut donc assez insister sur ce que des parties ayant subi une déformation soient recuites soigneusement, et ce à des températures de réchauffement supérieures au point
A3".
Ce qui a été exposé ci-dessus prouve cependant comment, par un pareil ou semblable traitement, on peut, si l'on applique convenablement un fait reconnu theori- quement, non seulement éviter aes défauts, mais en même temps obtenir une amélioration très consideraole ue la qualité d'un métal.
Ceci dit, nous déclarons considérer comme étant de notre invention et revendiquer :
1 .- Un procède pour la fabrication d'un acier ayant une tendance beaucoup moindre a l'apparition de la cassure bleue et de la fragilité au vieillissement, ca- ractérisé en ce que le métal, un acier doux, tel qu'il s'emploie, dans la qualité connue, par exemple pour les constructions métalliques, la construction de chaudières et de réservoirs, pour les tuyaux flambeurs ou les bouil- leurs etc... est soumis à un effort à froid, tel que l'étirage, le refoulement, le pliage, le choc, suivi d'un traitement de réchauffement à une température comprise entre 7000 et 9500 C.
2 .- Un procédé selon 1, caractérisé en ce que l'effort à froid est appliqué par un procède, technique d'étirage, après quoi a lieu le traitement de réchauffe- ment selon 1 .
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3 .- Un procédé selon 1, caractérisé par le fait que l'application d'un effort a froid par laminage se fait dans un laminoir a froid, après quoi on réchauffe selon 1 .
4 .- Un procédé selon 1, caractérisé en ce ciue l'application de l'effort à froid est reliée de telle ma- nière au traitement de réchauffement qui lui fait suite, que le forgeage à chaud ou le laminage à ciiaud sont menés à terme à une température inférieure a la température ha- bituelle de forgeage ou de laminage, a savoir : entre 700 et le point critique Ar3 de l'acier.