BE379768A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour améliorer les propriétés,en particulier la dureté, la résistance et la limite d'étirage,d'alliages de fer et d'alliages d'acier. 



   Il a déjà été proposé,avec succès,de provoquer,dans des alliages de fer et des alliages d'acier,par l'addition de   carbone,azoe   ou cuivre et par un traitement thermique appro- prié des phénomènes de durcissement,appel és durcissement par ségrégation, qui sont accompagnés de l'amélioration d'autres propriétés techniquement impcrtantes,par exemplede la résis- tance et de la limite d'etirage. 



   La présente invention est basée sur la constatation que les éléments   titane,bore,zirconium,tantale,niobium,cérium   et uranium,sont susceptibles de la même manière que le carbone, l'azoteet le   cui vre, de  provoquer un durcissement par ségré-      gation dans des alliages de fer et des alliages d'acier. 

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  Pour atteindre ce but,on chauffe,au rouge, des alliages de fer ou des alliages d'acier,qui renferment environ jusque 10 % de titane ou de 0, 01 à   4 %   de bore ou de 0,01 à 8 % de   zirèo-   nium, tantale, niobium, cériumou uranium,séparément où en mélange d'abord à température élevée, par exemple, suivant le genre de l'alliage entre   700   à 1300 Q C. environ. On produit ensuite un refroidissement brusque dans de l'eau,de   l'huile,de     l'air   ou analogue.

   Un recuit subséquent, par exempleà une   températur<   comprise entre 250 et 700 o C.environ,provoque alors une amé- lioration notable des propriétés, en particulier de la dureté, de la résistance à la traction et de la limite   d'étirage.   Il suffit toutefois fréquemment,en particulier pour de faibles teneurs en titane,bore,zirconium,tantale,niobium,cérium et uranium déjà d'un simple recuit sans refroidissement préala- ble,pour provoquer un durcissement par ségrégation.

   ceci présente une importance particulière pour   J'amélioration   de pièces de fonderie et de grandes pièces forgées par durcisse- ment par ségrégation,étant donné qu'il est fréquemment   imros-   sible ,pour des   raisons     pratiquas,   de chauffer au rouge de telles pièces et de les refroidir ensuite. Le recuit peut également être remplacé par un refroidissement particulière- ment lent. 



   Par exemple,un alliage d'acier,avec environ 0,15 % de carbone et 0, 72 % de tantale  +   niobium, présente, après un refroidissement brusque de 1250 oC dans de l'eau,une dureté de 210 unités Brinell qui peut être portée jusqu'à 285 unités Brinell par un recuit à 300 o C. 



   Il a en outre été constaté que l'on peut encore accroitre la propriété de durcissement par ségrégation d'alliages de fer et d'alliages d'acier,renfermant du titane, du bore,du zirconium;du tantale,du niobium,du cérium ou de l'uranium, par le traitement thermique mentionné,lorsque ces alliages contiennent encore d'autres éléments tels que le silicium, 
 EMI2.1 
 manganèse, chrôme,nickel,tungstèn$,molYbdne,vanadium ou 

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 cobalt, séparément ou en mélange.

   C'est ainsi par exemple qu'un alliage d'acier avec environ   0,87 %   de titane, 3 % de nickel et 
0,1 % de carbone, possède à l'état brut une dureté d'environ 
310 unités   Bribell,une   résistance à la traction d'environ 63 kg. mm2 et une limite d'étirage d'environ 39 k/mm2, Par   refroidisse-   ment brusque à partir d'environ   1000  o C. dans de l'eau et par ur recuit subséquent à 500 C. environ,on peut élever la résistance à la traction jusque environ 101 kg/mm2 et la limite d'étirage jusqu'à environ 91   kg/mm2'     Dans','ce   cas,l'accroissement de dureté est faible; il   n'st   que de 10 unités Brinell environ. 



   On obtient des résultats particulièrement favorables en ajoutant du titane,bore,zirconium,tantale,niobium,cérium, ou uranium à des alliages de fer-chrome nickel et à des alliages d'acier-chrome nickel par exemple de tels alliages avec 6 à 40 % de chrome,25 à 0, 5   %   de nickel et jusqu'à 1 % de carbone. 



   C'est ainsi par exemple   .u'un   alliage d'acier chimiquement neutre,avec environ 18 % de chrome,8 % de   nickel,0,15 %   de car- bone, et 3,6   %   de titane,possède,après un refroidissement brus- que,à partir de   12CO   o C. environ dans de l'huile,une dureté de 315 unités   Brinell;par   recuit à environ 500 o C. on peut élever la dureté jusqu'à 560 unités Brinell. 



   Un alliage d'acier chimiquement neutre,avec environ   17 %   de chrome,8 % de nickel, 0,15 % de carbone et 0,55   %   de bore, possède,après un refroidissement brusque à partir de   1250   C environ dans de l'huile,une dureté d'environ 210 unités Brinell qu'on peut,par recuit,à environ 800 o C.élever jusqu'à 450 unités Brinell. 



   Un alliage d'acier chimiquement neutre,avec environ 18   %   de chrome,   8,3 %   de nickel, 0,10 % de carbone et 1,1 % de zirconium, présente, après un refroidissement brusque à partir de 1050 o C. environ dans de l'huile, une dureté d'environ 260 unités Brinell. Si on recuit ensuite cet alliage à   700   o C. envi- ron la dureté s'élève jusqu'à 550 unités Brinell. 

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   La résistance et la limité d'étirage des alliages de fer-   chrême-nickel   et des alliages d'acier-chrome-nickel subissent par le procédé de durcissement par ségrégation,également un accroisse- ment notable, même dans .des cas où on ne tend   pas à   obtenir ou on n'atteint pas un fort accroissement de la dureté par suite d'un température trop basse de refroidissement brusque ou de recuit ou par suite d'un arrêt prématuré du traitement de chauffage au rouge.

   C'est ainsi,par exemple que l'alliage mentionné ci-dessus d'acier chrome nickel renfermant du bore qui, à l'état brut, présente une résistance à la traction d'environ 86 kg mm/2 et une limite d'étirage d'environ 31   kg.mm/2   atteint après un refroidis- brusque a partir de 1150  C dans de   l'huile/   sement et après recuit a 700 o   C.   environune résistance a la traction d'environ 134 kg. mm2 et une limite d'étirage d'environ 107 kg mm/2 pendant que la dureté atteint la valeur d'environ 340 unités Brinell. 



   Lorsqu'on ajoute,aux alliages chimiquement neutres de fer chrome nickel ou d'acier chrome nickel,encore d'autres éléments d' alliages,comme le silicium,manganèse,tungstène, molybdène, vanadium ou cobalt, on peut obtenir des résultats encore meilleurs par le procédé décrit ci-dessus.

Claims (1)

1. RESUME.

   L'invention lise 1) Procédé pour améliorer les propriétés, en particulier la dure- té,la résistance et la limite d'étirage,d'alliages de fer et d'alliages d'acier,caractérisé en ce qu'on ajoute à ces alliages EMI4.1 du titane,bore,zirconiu,tantale,niobiüm,érium ou uranium,en ce qu'on les refroidit brusquement à partir d'une température élevée et en ce qu'on les soumit 1 un recuit,ce recuit pouvant être remplacépar un refroidissement lent.

   2) Procédé pour améliorer les propriétés en pa ticulier la dure.; té la résistance et la limite d'étirage, d'alliages de fer et d'alliages d'acier,caractérisé en ce qu'on ajoute aces alliages <Desc/Clms Page number 5> 1 à 10 % de titane ou 0,01 à 4 % de bore, en ce Qu'on les EMI5.1 refroidit lentement ou rapidement -C-1 ,,irtir d'un- t<:;1=Jéra- turc élevée, per exemple 700 1300 - C environ, et en ce qu'on les soumet ensuite ': un recuit, p@r exemple à 250 EMI5.2 700n C envifon, ce recuit pouvant Etre real<¯c,: a.r un refroic1.isse:ll;C1t lent, 3) prl.-c .;:L pouj. -mélior:.r l',s pipriet en particulier la r1ur-et., la. résistance et la linite 'étirage-, d' ;¯liçyc,s de fer et cl'iJlliagcs d'acier, caractérise er. c Q'1'ùn a- joute;

   À ces 111.-es 0,01 8 % e L.ircinium, tantale, nio- bium, crium uu uranium, sép r,: ou on :n.:l:ne, en ce qu'on les refroidit lentement ou rapidement à partir d'une température éleve, par exemple 700 à 13002 C environ, et en ce qu'on les soumet à un recuit, ce recuit pouvant être remplace par un refroidissement lent.

   4) procédé pour améliorer les propriétés, en particulier la résistance et la limite d'étirage, d'alliages de fer et d'alliages d'acier, caractérisé en ce qu'on ajoute à ces alliages moins de 1 % environ de titane, e@ cequ'on les refroidit lentement ou rapidement à partir d'une tem- pérature élevée, par exemple 700 à 13002 C environ, et en ce qu'on les soumet au recuit, par exemple à 250 à 650 C, le recuit pouvant être remplacé par un refroidissement lent.

   5) L'application des procédés suivant les revendications 1 à 4 à des alliages de fer et à des alliages d'acier, qui, en outre des teneurs mentionnées en titane, bore, zirconium, tantale, niobium, cérium ou uranium, séparément ou en mé- lange, renferment encore une addition de silicium, manga- nèse, nickel, chrôme, tungstène, molybdène, vanadium ou co- bal, séparément ou en mélange.

   6) L'application des procédés suivant les revendications 1 à 4 à des alliages chimiquement neutres de fer-chrome-nickel ou d'acier-chrome-nickel, qui, à côté des teneurs mentionnées <Desc/Clms Page number 6> en titane, bore, zircmnium, tantale, niobium, cérium ou uranium, séparément ou en mélange, renferment par exemple de 6 à 40 % de chrome, jusque 25 % de nickel, jusqu'à 1 % de carbone, et dans certains cas encore d'autres élé- ments, tels que silicium, manganèse, tungstène, molybdène, vanadium ou cobalt, séparément ou en mélange.