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Acier sans soufflures, non silicieux et soudable (de premier ordre)
Toutes les sortes de fer homo gène et d'acier fondu, obte- nues jusqu'à aujourd'hui par le procédé Siemens-Martin avec foyer basique ou acide ainsi que par le procédé Thomas ou Bes- semercontiennent des soufflures en quantité plus ou moins grande et ne se laissent que difficilement souder.Les consé- quences désavantageuses de ces deux défauts du fer homogène et de l'acier fondu sont bien connues de chaque homme du métis Ce qui ne veut cependant pas dire que ces défauts ne soient pas également désavantageux pour d'autres qualités de fer et d'acier., obtenues d'après d'auprès procédés métallurgiques,
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tels que creusets, fours électriques ou fours à réduction etc.
La plupart des procédés de fabrication de l'industrie qui s' oc.. cupe de ces matières se basent sur l'emploi des produits des méthodes indiquées tout d'abord; l'invention décrite ci-après présente pour ces méthodes les plus grands avantages.
On sait actuellement qu'il est possible, avec le vide, d'obtenir des produits sans soufflures et facilement soudables.
Ce procédé n'est cependant pas appliqué industriellement? car il n'a pas encore été possible jusque maintenant de surmonter: les difficultés techniques qui se présentent dans son emploi. on lutte, en général aujourd'hui, contre la formation des souf flures par.l'adjonction d'un supplément de silicium, ce qui ne permet cependant que d'obtenir un acier avec peu de soufflures, le silicium devant toutefois rester dans le produit pour arrê- ter la formation des soufflures, il devient sensiblement plus difficile de souder l'acier obtenu de cette façon.
Le procédé décrit'ci-après permet à l'industrie actuelle d'obtenir en grande quantité et sans difficulté le produit sans soufflures et facilement soudable si apprécié, qui contraire- ment aux produits'obtenus jusqu'à maintenant, ne contient pas de silicium, particularité qui lui confère justement les qualités recherchées de matériel facile à souder et pourtant sans soufflures.
Bien que le carbone (C) soit désirable en métallurgie com- me alliage pour l'obtention de duretés déterminées, il a été constaté et reconnu que le carbone est la cause de presque tou- tes les sources de défauts connus dans les produits métallurgi- ques. C'est le carbone qui, par suite de ses réactions surtout de celles qui se produisent avec l'hydrogène et avec l'oxygène, provoque la formation de soufflures ainsi que de ségrégations, de sorte qu'il se présente dans l'utilisation des produits mé- tallurgiques usuels des désavantages importants de nature physi. que ainsi que de nature chimique. Le procédé actuel consiste
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donc à éliminer de l'acier tout d'abord le carbone, de façon aussi complète ,qu'il est possible en métallurgie.
Il en reste encore environ 0,015 %. Cependant cette petite quantité de carbone cause encore des réactions, de sorte qu'il est néces- saire ou de lier les éléments qui rentrent en réaction avec le carbone, ou de les éliminer des produits métallurgiques de façon telle que le carbone reste dans l'acier aussi complète- ment neutre que s'il n'existait plus.
On sait qu'aujourd'hui le fer homogène et l'acier fondu obtenus d'habitude présentent les analyses suivantes .
EMI3.1
<tb>
C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Si
<tb>
EMI3.2
env.OjO2 % - 0,03 0, 02 $ - 0,003 % des tra-
EMI3.3
<tb> ces
<tb> Cu <SEP> Mo
<tb> 0,03% <SEP> - <SEP> ----
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Si
<tb>
EMI3.4
020P. % - 0;OS % - 0,03 % - 0,003 % - des tra-
EMI3.5
<tb> ces
<tb>
<tb> Cu <SEP> Mo
<tb>
EMI3.6
0, 35 ... 0,08 %
Ce matériel ne peut pas être travaillé entre les tompératu- res d'environ 700 et 11002 C.
Ces qualités forment la limite de ce qu'on peut obtenir d'après les procédés métallurgiques, puisqu'il n'est plus pos- sible' avec les méthodes actuellement employées au four, de ré- duire encore les pourcentages indiqués, en particulier le pour- centage de carbone.
Est-il justement nécessaire, pour l'obten- tion des qualités précitées, d'introduire les éléments qui,coin- me par exemple l'oxygène et l'hydrogène, favorisent les réac- tions avec le carbone' provoquant de ce fait des soufflures et des ségrégations,
C'est à ce moment qu'intervient le procédé suivant l'in-
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vention se basant sur ce qui suit:
@
Par suite de l'introduction de matières appropriées,lés é- léments, provoquant ces réactions nuisibles, sont liés sans que le pourcentage de carbone augmente, ce qui est important.Un alliage dé silicium et d'aluminium, par exemple, dont la teneur en carbone est minime, est particulièrement avantageux d'après les expériences de l'inventeur La composition de cet alliage est par exemple : Al = 30 %; Si = 5 %; Fe = 64,75%; C = 0, 25 %.
Ce supplément peut être mis dans l'acier en fusion ou dans le four avant là coulée ou dans la poche après la coulée.L'ef- fët de cette adjonction est le suivant :
Le silicium se lie surtout avec l'hydrogène et l'aluminium avec l'oxygène. A coté de ces réactions, ces deux éléments de 1'alliage ajoutés forment un silicate d'aluminium facilement fusible qui scorifie sans autre. on obtient enfin par ce procédé de fabrication un acier qui ne contient ni soufflures ni silicium et qui se laisse par.. ticulièrement bien souder. Mette matière ne peut, comme les deux autres qualités d' acier, mentionnées plus haut, être tra- vaillée à toutes les températures.
Il n'est, en particulier, pas possible de la 'travailler entre 700 et 11002 C.Pour faire disparaitre ce désavantage du produit obtenu, on peut mettre, dans le four, du manganèse pauvre en carbone. Par économie on emploiera le manganèse uniquement sous formed'alliage qui sera ajouté au produit dans la poche, ce qui ne serait pas nouveau.
Mais ce qui est nouveau c'est l'emploi de manganèse sans carbo- ne ou du manganèse pauvre en carbone pour donner au matériel caractérisé ci-après les qualités qui permettent de le travail- ler aux températures comprises entre environ 700 et 1100 C.Le produit fini, obtenu d'après la présente invention, donne, ou- tre le fer, l'analyse suivante :
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<tb> C <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> Si
<tb>
EMI5.2
- 0,0 %. - 0, 50 , - OY no2% - 9,003 - des tra-
EMI5.3
<tb> ces
<tb>
<tb> Cu
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<tb> - <SEP> 0,09 <SEP> %.
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Avec ce procédé de nouveaux horizons s'ouvrent pour l'indus- trie qui fabrique des pièces d'acier moulé. Il n'a pas été possible jusqu'à maintenant, pour faire des pièces en aciar moulé, d'employer un produit métallurgique ne contenant pas de silicium. A cette nouvelle possibilité viennent s'ajouter, pour les produits fabriqués avec l'acier actuel, de hautes qualités physiques qui font que le domaine de l'application de l'acier moulé s'étend de façon considérable.
Revendications.
EMI5.4
=+=+=+=-).=.).=:-).==+=-).=+=.-).=-}.= 1/ Procédé pour la fabrication de fer ou d'acier aisément sou- dable, exempt de soufflures et de silice, caractérisé en ce qu'on ajoute au bain, après que sa teneur en carbone a été
EMI5.5
abaissée jusc,u a environ 0, 02 $, dans le four ou dans la po- che, un alliage de silicium et d'aluminium d'une composition telle qu'elle scorifie aisément.