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ACIER RESZSTrrz LA ROUILLE ET AUX CORROSIONS ET 2ROOFDB POUR FABRIQUEE SE MEUL
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li& présente 1vnt1o a pour objet un nouveli aoiez rdaîstant à. la rouille et aux oorrosionso Le nouvel aaier se d1atiDue des aortes dîaoîeu? connues jU6qu1ot par oompmsi- tion, son mode de fa'br1aa.t1on et pllb1" les qualités qui lui sont proproe. Les avantages les plus importante du JI1(Úveau métal sont
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4'une part, sa. plus grande valeur par report aux. antres sortes
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d'aaier rêsiatant aux sorf osions oto dgautre part, son aptitude supérieure à la fabrication des t sans soudure pour toua les uaagoa.
La oaraot4riotiquo du nouveau métal réaide dans sa oompoait1on, Il cet prat1quemQnt complètement exempt de iil101um: en outre il 416 qu.'une teneur très faible en soufre, de 0,015 la.
-0,04r, et aussi une toueux très faiblo on phosphore, 00005
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0,003 La teneur en carbone est également très faible et varie de 0,03 à. 0,10 .
Le nouvel acier contient, comme métaux d'alliage, le chrome, le enivre, le nickel et le tungstène, Oomme il ne renferme pas de silicium et très peu de soufre et de phosphore, on n'a be-
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soin que dtant proportion très faible de ces métaux dxala.i.age oot- teax pour donner à l'acier les qualités cherchées, lia teneur en chrême est de 0,1 à 1 ,i la teneur en cuivre de 0,85 à 0,5 f,: la teneur en nickel de 0,04 0985 b.: la teneur en tungstène, de 0,01 à Y , x/11) Le nouvel acier est produit dans le four Martin-Siemens
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baRique, On utilise les foyers à gaz à régénération et'un service de chargée normal.
A titre dtexemple on peut indiquer ainsi qu'il ! suit les matières ingredientes appropriées: 1.000 kg de fonte brute Martin, 3000 kg de fonte grise Martin et 2.500 kg de fonte spéciale (pauvre en phosphore) et en outre 18,000 kg de riblons. Pendant la
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fusion on fait les additions ordinaires de chaux* La ddaarbuzation est poussée jusque 0,0 ,, Il faut éviter autant que possible les impuretés et le refroidissement du bain.
On ajoute dans ce bain les matériaux additionnels contenant le chrome, le cuivre, le ni- ckel et le tungstène, Comme, conformément à la présente invention le chrome, le cuivre, le nickel et le tungstène sont ajoutés sous
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la forme d'un préalli.age spécial, le traitement ne dépend pas de la phase de l'op'rat1oD de fusion pendant laquelle se fait l'ad- dition des allS8ge@, Liac1di tion du chrome, du nickel, du ouivre et du tungstène sous forme de ces alliages spéciaux prévient toute ' @
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perte de ces métaux par transport dans les ,aorie., même quand ltadàition a lieu après dégazéifioation et désoxydation complète (la bain &*,acier.
Mais, de préférence on effectue l'addition quand tout au moins la dégazéifioation du bain dtaaler, est faite.
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Le pré-alliage appropria comme matière dgaddition, pour lapplioation de la présente invention, présente la composition suivante, La masse du métal est constitue de fer exempt de phosphore, de soufre, 40 silicium et CI@ Banganéoea De préférence la teneur dans le pré-alliage est de 90 à 50J pour le chrome, de , S 6 pour le tungstène d@ 6 à 10 % pour le nickelé de 10 à 15% pour le cuivre. En outre le pr=allia a une teneur de 85 à 3 % de carbone.
Mais ce carbone ne doit en aucun oas être présent sons la forme libre de graphite mais sous la forme combinée de carbure On prépare le pré-alliage en faisant fondre ensemble dans un creu- sot de graphite, de la fonte blanche spéciale pratiquement exempte
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de phosphore, de soufre, de eil10iwm et de manganèse, du ferro- chrome et du ferre-tungatàne à haute teneur, du nickel extrême- ment pur et du ouivre cru pur ou du oui Vl'eJ-aluminium!) La fusion atsfetue dans le creuset de gr3phite clos porte à haute température. On retire ensuite la. oroâte de scories, on remue, au besoin, la fonte, ensuite on la coule danS! le sable humide dans des moules à gueuse simples et on provoque la solidification aussi ra-
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pide que possible.
L'a1Uace ainsi obtenu a une forte teneur en ohrome, tungstène, niokel et c,ivro Il possède une cassure fine- ment rayonnante dense, blanche et présente une structure ledeburi- tique. En appliquant ce mode de préparation de l'alliage on obtient que tonte la teneur en carbone de 3% soit sous la forme de oarbure, @
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o'est-à-d1re sous forme de carbures de fer, de chrome, de tungstène,, de nickel et de cuivre.
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Go pré-alliage dont la prineipe-le destination est la prépa- ration de l'acier résistant à la rouille et aux corrosions, possède aussi clos qualités précieuses qui entrent en compte surtout là où son prix élevé ne constitue pas un empêchement Quand on en fait
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des pièces de fonte spéciales pour lUindutr1r de l'usinage des
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aciers, ces pièces après avoir servi, peuvent encore trouver un emploi comme pré-alliage pour la préparation de l'acier résis- tant à la rouille et aux oorroaiona,
Si l'on a en vue la préparation d'un acier aveo d'autres alliages on peut, sans difficulté,y adapter la présente invention.
Il est essentiel que, dans ce oaa aussi, on ait soin que l'acier soit exempt de silicium et n'ait qu'une très faible teneur en phos- phare et en soufre, L'addition des octaux d'alliage se fait tou- jours sono forme d'un pré-alliage qui a une teneur de 3 % eh car- bone, dans lequel ce carbone ne doit pas être présent sous la forme de graphite mais nous la forme de carbures, La structure du pré- alliage, quand on le prépare de la façon qui a été décrite ci-des- sus, est ledeburitique.
Quand on prépare dans ces conditions Il*- oier résistant à la rouille et aux corrosions, l'opération ne dé- pend pas, même quand on emploie d'autres métaux d'alliage, de l'in- troduction des additions à une phase déterminée de la fusion.
En dehors des éléments d'alliages cités plus haut, on peut encore se servir du zirconium, de l'aluminium, du bore! du béryl** lium, du molybdène,, L'acier préparé d'après la présente invention oontenant du ahrome, du niokel, dit ouivre et du tungstènen exempt de silicium, de phosphore et de soufre et pauvre en carbone, possède les proprié- tés caractéristiques suivantes :
a) un poids spécifique de 7,70 à 7,85. b) un point de fusion de 1520 . c) presque la même conductibilité calorique que le fer pur. d) une résistance électrique un peu plus grande que celle de l'aoier doux. e) le nouvel alliage d'acier est magnétique. f) il présente la structure suivante : l'état du blano
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coudant la ferrite-perlite prédomine avez le cuivre à l'état solide passe en solution sous forme de cristaux mixtes de fer et de cuivre, avec une faible teneur en carbures de chrome tungs- tène. La formation cristallins est généralement dense à grain fin.
Dans l'état de métal oonvenablement trempe apparait surtout la coloration de la martensite qui dans le métal prempé et poli a des reflets bleuâtres,, g) le coefficient de dilatation est celui des aciers ordinaires, h) la propriété tranchant est pareille à celle du. fer fondu. i) le module d'élasticité est de 20.700 kg mm2,la limite d'allongement est de 37-40 kg mm2 la dilatation est de l = 5d% 25-29; la ténacité sur l'éprouvette entaillée est de 30 m kg/cm2.
Ces dernières propriétés appartiennent à l'acier porté au rouge.
Les propriétés avantageuseg du nouvel acier sont par- ticulièrement précieuses quand on le travaillas Il présente une grande aptitude à l'estampage; l'enlèvement des copeaux à froid est facile; il possède aussi une grande aptitude au laminage, à l'estampage et au façonnage sous pression Le nouvel acier s'é- tend et se rétrécit bien* Les coefficients de variation en profon- deur sont les mêmes que ceux de l'acier doux,, Le nouvel acier peut se forger sans peine;
il supporte parfaitement le travail à froid sans qu'il y ait de changement de la structure à grain fin ou de la résistance aux corrosions. 1?,aptitude à se souder du nouvel aoier est excellente. Il est particulièrement propre à la fabri- cation des tubes étires.
Il prend la trempe comme les autres es- pèces d'acier doux pauvres en carbone,, en ne subissant qu'un
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faible grossissement du. grain,, La qualité la plus importante est la
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résistance aux aorroeione, A l'air il se recouvre d'une couche unie, brune qui le préserve d'autres attaques. L'aoier est éminemment résistant à l'action des acides dilues par exemple de l'acide azo- tique, de l'acide sulfurique, de l'acide chlorhydrique, de l'acide
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acétique, de l'acide oxalique et de l'acide kami 1 fi ue Les eaux char- gées diacide carbonique et les eaux de puits ne l'attaquent pas* Le nouvel acier est également trèa résistant à la chaleur;
il ne se recouvre que d'une couche de faible épaisseur unie d'oxyde (battitnre) qui tient plus fortement que sur le fer fondu, remploi du nouvel acier est à. conseiller partout où l'on a besoin de résis-
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tanoe à la aorrooioz4 Il suffira d'indiquer ici quelques usages particulière: métal pour tubes sens soudure et autres pour tuyaute- ries de ohaucubres, tubes bouilleurs, tubes de fumée, tubes de con- duites d'eau, éléments de construction de navires, des voitures de chemins de fer, capots d'automobiles, aménagement de cheminées, etc,
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Acier résistant à la rouille et aux corrosions cargo- , térisés par le fait que Il.alliage exempt.; de silicium a une teneur
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en chrome de 0,1 à. une teneur en cuivre de 0,25 à 0,5 , une teneur en nickel de 0,04 à 0,85 % et une teneur en.tung8tène de 0,01 à. 0,05 %.
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RUST AND CORROSION RESZSTrrz STEEL AND 2ROOFDB FOR MANUFACTURED ONLY
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li & presents 1vnt1o has for object a new aoiez relating to. rust and oorrosionso The new yeast is deteriorating from the aortas of the plant? known up to date by omission, its way of making and pllb1 "the qualities which are specific to it. The most important advantages of JI1 (metal grade are
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4on the one hand, its. greater value by carrying over to. other kinds
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on the other hand, its superior ability to fabricate seamless t for all uaagoa.
The oaraot4riotiquo of the new metal helps in its preparation, it is practically completely free of il101um: moreover it has a very low sulfur content of 0.015 la.
-0.04r, and also a very low phosphorus toueux, 00005
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0.003 The carbon content is also very low and ranges from 0.03 to. 0.10.
The new steel contains, as alloying metals, chromium, drunk, nickel and tungsten. Since it does not contain silicon and very little sulfur and phosphorus, there is no need for
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take care that d being a very low proportion of these metals dxala.i.age oot- teax to give the steel the desired qualities, the chreme content is 0.1 to 1, i the copper content 0.85 to 0 , 5 f ,: the nickel content of 0.04 0985 b .: the tungsten content, from 0.01 to Y, x / 11) The new steel is produced in the Martin-Siemens furnace
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baRic, Regenerative gas fireplaces and normal charge service are used.
As an example we can indicate that it! follows the appropriate ingredients: 1,000 kg of Martin pig iron, 3000 kg of Martin gray iron and 2,500 kg of special cast iron (low in phosphorus) and in addition 18,000 kg of scrap. During the
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melting the ordinary lime additions are made. The ddaarbuzation is pushed up to 0.0 ,, Impurities and cooling of the bath must be avoided as much as possible.
Additional materials containing chromium, copper, nickel and tungsten are added to this bath. As, in accordance with the present invention, chromium, copper, nickel and tungsten are added under
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the form of a special pralli.age, the treatment does not depend on the phase of the melting op'rat1oD during which the addition of allS8ge @, Liac1di tion of chromium, nickel, gold and tungsten in the form of these special alloys prevents any '@
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loss of these metals by transport in, aorie., even when the addition takes place after degassing and complete deoxidation (the bath & *, steel.
But, preferably, the addition is carried out when at least the degassing of the dtaaler bath has been completed.
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The pre-alloy suitable as an addition material for the application of the present invention has the following composition. The mass of the metal consists of iron free of phosphorus, sulfur, silicon and CI @ Banganeoea Preferably the content in the pre-alloy. alloy is 90 to 50J for chromium, from, S 6 for tungsten from 6 to 10% for nickel plated from 10 to 15% for copper. In addition, pr = allia has a carbon content of 85 to 3%.
But this carbon must never be present in the free form of graphite but in the combined form of carbide. The pre-alloy is prepared by melting together in a pit of graphite special white cast iron practically free.
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phosphorus, sulfur, eil10iwm and manganese, high-grade ferro-chromium and tungatane, extremely pure nickel and pure raw copper or yes Vl'eJ-aluminum!) the closed gr3phite crucible carries a high temperature. We then remove the. oroaste of slag, we stir, if necessary, the cast iron, then we pour it in! wet sand in simple pig molds and the solidification is also caused quickly.
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pide as possible.
The aluace thus obtained has a high content of ohroma, tungsten, niokel and carbon. It has a dense, white finely radiant fracture and exhibits a deburitic structure. By applying this method of preparing the alloy we obtain that mowing the carbon content of 3% is in the form of oarbide, @
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That is, in the form of carbides of iron, chromium, tungsten, nickel and copper.
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Go pre-alloy, the principle of which is the preparation of steel resistant to rust and corrosion, also possesses valuable qualities which come into account especially where its high price does not constitute an obstacle. made
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special castings for the purpose of machining
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steels, these parts after having served, can still find a use as pre-alloy for the preparation of steel resistant to rust and oorroaiona,
If one has in view the preparation of a steel with other alloys, the present invention can be adapted without difficulty.
It is essential that, also in this oaa, care is taken that the steel is free of silicon and has only a very low content of phosphorus and sulfur. The addition of the alloy octals is always carried out. - days sono form of a pre-alloy which has a content of 3% eh carbon, in which this carbon must not be present in the form of graphite but in the form of carbides, The structure of the pre-alloy, when prepared in the manner described above, is deburitic.
When preparing rust and corrosion resistant steel under these conditions, the operation does not depend, even when other alloying metals are used, on the introduction of one-phase additions. determined from the merger.
Apart from the alloying elements mentioned above, we can still use zirconium, aluminum, boron! beryllium, molybdenum, The steel prepared according to the present invention, containing ahrome, niokel, called drunk and tungsten free of silicon, phosphorus and sulfur and low in carbon, possesses the properties of the following characteristics:
a) a specific gravity of 7.70 to 7.85. b) a melting point of 1520. c) almost the same heat conductivity as pure iron. d) an electrical resistance a little greater than that of sweet aero. e) the new steel alloy is magnetic. f) it has the following structure: the state of the blano
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bending the predominant ferrite-perlite has the solid-state copper go into solution as mixed crystals of iron and copper, with a low content of chromium tungsten carbides. The crystalline formation is usually dense with fine grain.
In the suitably hardened state of metal, the coloring of martensite appears above all, which in pre-tempered and polished metal has bluish reflections, g) the coefficient of expansion is that of ordinary steels, h) the cutting property is similar to that of . molten iron. i) the modulus of elasticity is 20,700 kg mm2, the limit of elongation is 37-40 kg mm2 the expansion is l = 5d% 25-29; the toughness on the notched specimen is 30 m kg / cm2.
These latter properties belong to steel reddened.
The advantageous properties of the new steel are particularly valuable when working with it. It exhibits great stamping ability; cold chip removal is easy; it also has a great aptitude for rolling, stamping and forming under pressure The new steel stretches and shrinks well * The coefficients of variation in depth are the same as those of mild steel, , The new steel can be easily forged;
it withstands cold work perfectly without any change in the fine grain structure or corrosion resistance. 1?, Weldability of the new aoier is excellent. It is particularly suitable for the manufacture of drawn tubes.
It takes quenching like other species of low carbon mild steel, undergoing only one
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low magnification of. grain ,, The most important quality is
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resistance to aorroeione, In the air it is covered with a uniform, brown layer which protects it from other attacks. Aoier is eminently resistant to the action of dilute acids, for example nitrogenous acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acid
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acetic acid, oxalic acid and kami acid 1 fi ue Water containing carbonic acid and water from wells do not attack it * The new steel is also very heat resistant;
it is covered only with a thin, even layer of oxide (battitnre) which holds more strongly than on molten iron, the new steel being reused. advise wherever you need resistance
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tanoe à la aorrooioz4 It will suffice to indicate here a few particular uses: metal for weld-direction tubes and others for haucubres pipes, boiling pipes, flue pipes, water pipes, ship construction elements, railway cars, automobile hoods, fitting out chimneys, etc.,
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1.
Steel resistant to rust and cargo- corrosion, terized by the fact that the alloy is free .; of silicon has a
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in chrome from 0.1 to. a copper content of 0.25 to 0.5, a nickel content of 0.04 to 0.85% and a tung8tene content of 0.01 to. 0.05%.