BE367102A - - Google Patents

Description

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  "Perfectionnements aux alliages de fer, de chrome et de nickel" 
La présente invention se rapporte à des alliages de fer, de nickel et de chrome qui résistent à la corrosion et qui présentent, à un haut degré, la propriété de pouvoir être travaillés à froid. 

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   L'invention se rapporte plus particulière- ment aux alliages qui peuvent être travaillés, étirés ou façonnés de toute autre façon à froid sans qu'il soit nécessaire de les soumettre 1 un traitement ther- mique pour les amener préalablement aux conditions voulues. 



   Les alliages auxquels se rapporte la pré- sente invention sont des alliages de fer, de nickel et de chrome qui contiennent plus de 20% de fer. Ces alliages sont caractérisés généralement par une grande résistance à la corrosion, les dits alliages résis- tant à l'action corrosive d'un grand nombre d'acides, de solutions salines et d'agents corrosifs complexes. 



  Ces alliages peuvent entrer généralement dans trois catégories différentes, notamment celles d'aciers à perlite qui sont très sensibles, en ce qui concerne leurs propriétés physiques, aux traitements thermiques ; celles d'aciers à martensite qui, normalement possè- dent une -dureté élevée mais qui peuvent être rendus cependant modérément malléables et celles d'aciers à austénite qui sont t,oujours malléables sauf lorsqu'ils sont écrouis. 



   Le groupe particulier d'alliages qui fait      l'objet de la présent'e invention a une constitution entièrement à base d'austénite, c'est-à-dire que ces alliages ont l'aspect cristallographique du nickel. 



  Ces alliages ont généralement un indice Brinnellin- férieur à 225 et sont malléables à chaud et à froid. 



  On a constaté que tous les alliages de fer, de nickel et de chrome à base d'austénite ne sont pas égaux en ce qui concerne la facilité avec laquelle ils peuvent être travaillés à froid. Quant à leur composition, il 

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 y a trois facteurs dominants qui concourent à déter- miner la facilité du travail à froid; ces facteurs sont : la teneur en carbone, la teneur en chrome et le rapport entre la teneur en nickel et chrome et une teneur minimum particulière de ces éléments, rapport qui sera décrit avec plus de détails dans ce qui suit. 



   Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, l'alliage durcit d'autant plus lors du travail à froid que sa teneur en chrome et sa teneur en carbone sont plus élevées. Pour une teneur déterminée de nickel et   @   chrome, une teneur en carbone dépassant 0,50 % donne des alliages qui, bien que malléables durcissent tellement lorsqu'on les déforme que leur usage est grandement limité. C'est pourquoi il est préférable de réduire la teneur en carbone aussi bas qu'il est possible de le faire economiquement sans augmenter d'une façon injustifiée le,coût de la production des dits alliages.

   Bien qu'il soit désirable de limiter la teneur en carbone autant qu'il est possible, de pré- férence à 0,105 et même plus bas, on n'a pas beaucoup 
 EMI3.1 
 P+ma de liberté pour choisir la teneur en oeutbntv car la résistance à certains agents corrosifs exige une te- neur déterminée minimum en chrome. 



   Même lorsque les alliages à austénite   d'une   teneur en chrome déterminée contiennent peu de carbone, la facilité qu'ils offrent pour le travail à froid va- rie avec leur teneur en nickel et l'on a constaté que si l'on veut faciliter, autant que possible, le tra- vail à froid, on doit dépasser une certaine teneur mi- nimum en nickel. Cette teneur minimum en nickel dépend de la teneur en chrome et est fonction de celle-ci, ce minimum étant indiqué dans le tableau suivant : 

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 EMI4.1 
 % de chrome % minimum de nickel 1 ---------------- ---------------- 4 à 10- z 1,9 (19 moins le pourcen- tage en,chrome) 10 à 15 jn 27 moins le pourcen- tage en chrome. 



  15 à 30% tu,5 (SS moins le pourcen- tage en chrome) 
Lorsque la teneur en nickel dépasse la te- neur minimum indiquée ci-dessus, les alliages conte- nant une proportion,déterminée de chrome onttous,      
 EMI4.2 
 1-lot¯ approximativement, U mêmel propriété de se laisser travailler à froid même lorsque la teneur en fer des- cend à 20 %. Lorsque la teneur en nickel descend au- dessous de cette teneur minimum, les alliages, s'ils contiennent de l'austenite, durcissent très rapide- ment lorsqu'on les déforme plastiquement par usinage, par laminage, par rabattement, par tréfilage ou par étirage et' ceci est particulièrement le cas lorsque   .les   alliages ont été chauffés préalablement entre les limites de 700 et 900  Centigrades.

   Les alliages qui font l'objet de la présente invention et qui sont définis par les limites indiquées ci-dessus des te- neurs en nickel n'exigent aucun traitement thermique pour les amener à manifester les qualités voulues 
 EMI4.3 
 pour le travail à froid e , 'tie r6sistance sensible- ment complète à l'action nuisible qui résulte du chauffage entre les limites de température de   700   à 900  C. indiquées ci-dessus. 



     A   titre d'exemple concret des meilleurs résultats que l'on peut obtenir pour la mise en oeuvre de la présente invention, on a comparé, dans le ta-      bleau suivant, les propriétés des différents alliages 

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 de fer, de nickel et de chrome à faible teneur de eu carbone en ce qui concerne la facilité avec laquelle ils se laissent travailler à froid. Les nombres con- cernant la dureté se rapportent à l'augmentation de l'indice de Brinnell constaté après que l'épaisseur des alliages a été réduite de 30% par laminage à froid. 
 EMI5.1 
 
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  Composition
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<tb> -A- <SEP> -B- <SEP> Augmentation <SEP> de
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<tb> Nickel <SEP> en <SEP> quan- <SEP> -. <SEP> Nickel <SEP> en <SEP> quan- <SEP> : <SEP> la <SEP> dureté
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<tb> tité <SEP> insuffisante: <SEP> tité <SEP> suffisante <SEP> : <SEP> ¯¯¯¯ <SEP> ¯ <SEP> 
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<tb> 20 <SEP> 15 <SEP> 150
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<tb> 18 <SEP> 8 <SEP> 305
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<tb> 15 <SEP> 15 <SEP> 145
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<tb> 10 <SEP> 60 <SEP> 130
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<tb> 5 <SEP> 19 <SEP> 142
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<tb> 5 <SEP> 30 <SEP> 88
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D'autres éléments peuvent, si on le désire, être présents en quantité considérable en même temps que le fer,

   le nickel et le chrome sans que le rapport mentionné ci-dessus entre la facilité du travail à froid des alliages à austénite et leur teneur en nickel et chrome soit modifié. Il est évident que la quantité de   cet/élément   ou d'autres éléments ne doit pas être telle qu'elle modifie, d'une façon apprécia- ble, la nature générale métallurgique de l'alliage. 



  En général, on a trouvé que des teneurs inférieures à 10% en cuivre, en silicium, en cobalt, en vanadium, en tungstène, en molybdène, en manganèse, en aluminium et en autres éléments solubles dans les bains de ma- tières fondues à base de fer, peuvent être considé- 

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 rées comme acceptables. 



   De ce qui précède, il   résulte   la création d'un groupe d'alliages du type à austénite suscepti- bles d'être travaillés à froid et grandement amélio- rés; il en résulte, en outre, que, dans ces alliages, on peut assurer l'efficacité voulue pour le travail à froid en faisant varier le pourcentage minimum de nickel par rapport'à la teneur en chrome. Bien   qu'on   ait indiqué, dans ce qui précède, des exemples con- crets de la façon dont peut être mise en oeuvre la présente invention, il est bien entendu que celle-ci n'est pas limitée aux alliages indiqués.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1.- Un alliage de fer, de chrome et de nickel, entièrement à structure d'austénite, caractérisé par le fait qu'il contient de telles proportions de chrome et de nickel, qu'une nouvelle addition de nickel ne modifie pas sensiblement la possibilité de le travail- ler à froid, le dit alliage contenant plus de soi- xante cinq pour cent de fer ;

   2.- Alliage, conforme à la revendication 1, pos- sédant, à un haut degré, la propriété de pouvoir être travaillé à froid et caractérisé par le fait qu'il contient entre quatre pour cent et trente pour cent de chrome et plus de soixante deux pour cent de fer, les limites du chrome et du nickel étant telles que, lorsque la teneur en chrome s'élève à dix pour cent, le pourcentage du nickel dépasse le nombre ob- tenu en soustrayant le pourcentage du chrome du nom- bre 19 et en multipliant le reste par la constante 1,9, que, lorsque la teneur en chrome ,est comprise <Desc/Clms Page number 7> entre dix et quinze pour cent, le pourcentage du nickel est plus élevé que le nombre obtenu en sous- trayant la teneur en chrome du nombre 27 et, enfin que, lorsque la teneur en chrome est comprise entre quinze et trente pour cent,

   la teneur en nickel dépas- se le nombre obtenu en soustrayant la teneur en chrome du nombre 39 et en multipliant le reste par 0,5 ; 3.- Alliage conforme aux revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait que le dit alliage contient moins de 0,3 % de carbone; 4.- Alliage conforme à l'une quelconque des re- vendications 1 à 3 et caractérisé par le fait que le dit alliage ne contient pas plus de cinq pour cent d'un autre élément soluble dans les bains à base de fer, ces éléments étant, par exemple, le silicium ou le silicium et le manganèse; 5.- Alliage conforme à l'une quelconque des re- vendications 1 à 4 et caractérisé par le fait qu'il contient dix-huit pour cent de chrome et quatorze pour cent de nickel.

   RESUME SUCCINCT Alliages de fer, de nickel et de chrome pouvant facilement se travailler à froid grâce à des rapports déterminés entre la teneur de chrome et de nickel ainsi qu'au fait que les dits alliages con- tiennent de faibles proportions de carbone.