BE377040A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux alliages ferreux. 



   L'invention est relative à des alliages ferreux ayant une teneur en carbone correspondant aux fontes grises et contenant du cuivre et du chrome. 



   L'addition de cuivre à une fonte grise par suite de son passage en solution dans la ferrite libre, donne à la fonte une certaine passivité ou pouvoir inhibiteur vis-à-vis de la corrosion par les acides minéraux, en particulier des solutions aqueuses d'acide sulfurique ayant des concentrations d'environ 0,5 à 10 % d'acide (mesuré en volume). L'addition de petites quantités de chrome à un alliage de fonte grise et de cuivre intervient pour augmenter considérablement cette 

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 résistance à la corrosion par formation du carbure et par passage d'une petite quantité de chrome en solution dans le ciment ferritique. La résistance mécanique n'est influen- cée que dans   une.faible   mesure par le cuivre, mais se trouve notablement améliorée par le chrome.

   Néanmoins, l'addition de cuivre donne de la malléabilité au ciment ferritique sans avoir d'influence sur le dépôt de carbone graphitique. Ceci permet donc l'addition de cuivre à une fonte d'une teneur normale en silicium, l'intérêt du cuivre étant exceptionnel dans ce cas, étant donné que l'addition de la plupart des métaux utilisés dans les alliages de fontes de la catégorie en question exige une modification de la teneur en silicium, en vue de conserver la même formation avantageuse de gra- phique. L'action du chrome, qui tend à former des carbures durs, se trouve donc compensée par l'action malléabilisante du cuivre, ce qui permet de fabriquer des moulages en fonte contenant du cuivre et du chrome qui, au point de vue indus- triel, sont facilement usinables. 



   Pour obtenir un alliage ferreux au cuivre et au chrome suivant la présente invention, on ajoute à une fonte d'une teneur en carbone d'au moins 3 % et d'une teneur en silicium d'au moins 1,5 %, une proportion de cuivre comprise entre 0,5 et 2 % environ et une proportion de chrome com- prise entre 0,25 et 0,75 % environ, les proportions relati- ves du cuivre et du chrome ajoutés étant telles que le pour- centage de chrome présent dans l'alliage n'excède pas le pourcentage de cuivre et lui soit de préférence inférieur. 



   Généralement, la teneur en carbone de la fonte (à laquelle le cuivre et le chrome sont alliés dans les propor- tions sus-indiquées) varie de 3 à 3,5 %, tandis que la te- neur en silicium peut varier entre 1,5 et 3 % environ; d'au-   @   

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 tres éléments, tels que le manganèse, le soufre, le phosphore, etc.. qui, généralement se rencontrent dans les fontes, sont ordinairement présents (ou peuvent être ajoutés). De plus, il peut exister de faibles pourcentages (négligeables vis-à- vis des pourcentages de cuivre et de chrome) d'autres métaux utilixés dans les alliages, comme par exemple le titane, le vanadium, etc.., soit qu'ils se trouvent présents dans les constituants de la charge, soit au'ils soient ajoutés spé- cialement. 



   L'alliage fonte-cuivre-chrome suivant la présente invention possède une résistance remarquable à la corrosion, en particulier à l'attaque par des substances de faible aci- dité, telles que le gaz sulfureux. De plus, la résistance à la traction et les qualités du nouvel alliage au moulage sont considérablement améliorées par rapport à celles de la fonte ordinaire; grâce à sa structure plus dense et plus homogène, on supprime pratiquement les cavités ou porosités qui généralement existent dans les parties les plus épaisses des moulages, en particulier au voisinage des jets de coulée. 



   On peut mentionner à titre d'exemple d'un alliage suivant l'invention, l'alliage ayant la composition suivante: 
Silicium .............. 2,25 % 
Carbone .............. 3,35 % 
Cuivre ..............   0,70 %   
Chrome .............. 0,43 % 
Phosphore ............. 0,65 % 
Manganèse ............. 0,70 
Soufre ... 0,06 % le reste, à l'exception de faibles pourcentages d'autres métaux d'alliage (ces pourcentages étant négligeables par rapport à ceux du cuivre et du chrome), étant constitué par du fer. n - 

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Un alliage ayant la composition ci-dessus est envi- ron quatre à six fois plus résistant à l'action de solutions d'acide sulfurique faible qu'une fonte sans cuivre ni chrome, tandis que sa résistance à   la-   traction est augmentée d'envi- ron 20 % par rapport à une fonte ordinaire. 



   Suivant un mode de réalisation de l'invention, les additions de cuivre et de chrome à la fonte sont faites à la poche de coulée, le chrome étant de préférence ajouté sous forme d'un alliage pouvant fondre et se dissoudre facilement, par exemple à l'état de ferro-chrome à 30 % de chrome, et le cuivre sous la forme métallique commerciale ordinaire. 



  Un alliage bien homogène peut facilement être préparé en versant la fonte en fusion sur l'alliage de chrome dans la poche, puis en ajoutant la quantité voulue de cuivre en bar- re en agitant. 



   Suivant une variante d'exécution du procédé, le cui- vre et le chrome peuvent être introduite dans la charge de fonte brut, de fonte de moulage et/ou de déchets d'acier dans un cubilot, dans un mélangeur rotatif ou autre four de fusion ou d'affinage, 'des tolérances convenables étant prévues pour compenser les pertes par oxydation. Dans ce procédé, également le chrome est ajouté de préférence à l'état d'alliage, tel qu'un ferro-chrome, pouvant être faci- lement fondu. 



   Les fontes au cuivre et au chrome suivant l'inven- tion sont tout à fait appropriées pour la fabrication de piè- ces moulées, par exemple pour des chaudières et économiseurs, ayant à résister à l'action des produits sulfurés de la com- bustion. Ils conviennent également tout spécialement à la fabrication de tuyauteries qui, en service, sont en contact avec des produits de condensation faiblement acides, avec des   @   

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 eaux de mine acides, etc..

   Finalement, outre les propriétés intéressantes de ce nouvel alliage par rapport aux fontes ordinaires, les frais de fabrication, en raison des faibles quantités de cuivre et de chrome ajoutées,ne sont pas nota- blement accrus et sont bien entendu très inférieurs à ceux des fontes et des aciers proposés jusqu'à présent, qui con- tenaient des quantités beaucoup plus importantes   d'éléments   spéciaux, tels que le cuivre, le chrome, le nickel, etc... 



   REVENDICATIONS --------------------------- 
1 ) Un procédé de fabrication d'une fonte au cuivre et au chrome, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter à une fonte ayant une teneur en carbone d'au moins 3 % et une teneur en silicium d'au moins 1,5 %, une proportion de cui- vre comprise entre 0,5 et 2 % environ et une proportion de chrome comprise entre 0,25 et 0,75 % environ, les proportions relatives du cuivre et du chrome ajoutas étant telles que le pourcentage de chrome présent dans l'alliage n'excède pas celui du cuivre. 



   2 ) Un procédé suivant 1, caractérisé en ce que le pourcentage de chrome dans l'alliage fonte-cuivre-chrome est inférieur à celui du cuivre. 



   3 ) Un procédé suivant 1 ou 2, caractérisé en ce que la teneur en carbone de la fonte est comprise entre 3 et 3,5 % environ et la teneur en silicium entre 1,5 et 5 % environ. 

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Claims (1)

1. 4 ) Un procédé suivant 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que l'aliage fonte-cuivre-chrome contient également d'autres éléments, comme par exemple du manganèse, du soufre et du phosphore, qui sont normalement présents dans les fontes. <Desc/Clms Page number 6>

   5 ) Un procédé suivant 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le chrome est ajouté à l'état d'alliage, par exemple de ferro-chrome, pouvant fondre et se dissoudre facilement.

   6 ) Un procédé suivant 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que les additions de cuivre et de chrome à la fonte sont effectuées dans la poche de coulée.

   7 ) Un procédé suivant 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que le cuivre et le chrome sont introduits dans une charge de fonte brut, de fonte de moulage et/ou de déchets d'acier dans un cubilot, un mélangeur rotatif ou autre four de fusion ou d'affinage.

   8 ) Les procédés de fabrication d'alliages fonte- cuivre-chrome., en substance comme décrit.

   9 ) Les alliages fonte-cuivre-chrome préparés par le procédé suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes.

   10 ) Les alliages fonte-cuivre-chrome, en substance comme décrit.