BE401755A - - Google Patents

Description

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   Procédé de fabrication de pièces, qui doivent pouvoir résister à l'attaque de gaz décarburants. 



   Il a déjà étéproposé de fabriquer les organes d'appareils, résistant à la pression, employés lorsqu'on travaille avec de l'hydrogène et des mélanges gazeux ren- fermant de l'hydrogène, sous pression et à température éle- vée, en   "   aciers nobles d'alliage", qui contiennent du chrôme, du tungstène, du molybdène ou du vanadium et le cas échéant du nickel . Des essais effectués avec des alliages d'acier contenant du vanadium n'ont toutefois mon- 

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 -tré qu'une amélioration peu-importante de la résistance d'alliages d'acier contre l'hydrogène .

   Par exemple , un alliage d'acier qui contenait 0,25% da carbone .   0,26%   de   solioium ,    0,48%   de manganèse ,   2,08%   de chrome et   0,30%   de vanadium ,a été , à une température de 600 C, décarbu- ré par de l'hydrogène , qui se trouvait sous une pression de 300 atm, en 59 heures   jusqu'à,   une profondeur de 3,8 mm , tandis que par exemple , un acier avec 0,23% de carbone ,   0,26%   de silicium   ,0,50%   de manganèse , 1,97% de chrome et   0,44   de molybdène , n'a montré , dans les mêmes conditions, après 300 heures ,qu'une décarburation jusqu'à une profon- deur de 2,1 mm.

   L'influence de la teneur en vanadium sur la résistance de l'acier contre :des gaz décarburants n'était par suite que faible , en tout cas notablement plus faible que celle du molybdène . Il a toutefois été constaté que le vanadium communique à l'acier unerésistance très élevée contre des   gaz.     décarburants ,  lorsqu'on l'ajoute à l'acier dans des proportions plus élevées qu'on ne le fait habituel-. 



  -lement de façon générale pour l'amélioration des   proprié-   tés mécaniques -'En effet , si on ajoute à des aciers une proportion de vanadium telle que la teneur en vanadium s'é- lève au moins à 4 fois la teneur en carbone ,mais est en tout cas supérieure à 0,3%,son influence sur la   résistan-   ce des aciers contre des gaz décarburants est notablement plus grande que l'effet obtenu par des additions de même grandeur de ohrôme ,tungstène ou molybdèneEn outre du vanadium, lesautres éléments ,formant des carbures.dans l'acier, du Verne groupe du système périodique , notamment le niobium et le tantale , communiquent à l'acier une   résis-   tance élevée contre des gaz décarburants. 



   La présente invention a par suite pour objet la fa- brication de pièces ( par exemple d'appareils et de leurs= organes pour la dissociation et l'hydrogénation d'huiles et 

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 de charbons, ainsi que pour la synthèse   de 'l'ammoniaque)   
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 ,qui doivent pouvoir résiste? a l'attaque de gaz décarburants ( par exemple d'hydrogène et de mélanges gazeux, contenant de   l'hydrogène    en   particulier à des températures et   pres-   sions   élevées) ,  en alliages   d'acier ,   qui contiennent au moins l'un des éléments , formant des carbures dans 1'acier( vanadium ,niobium , tantale ) du   Verne   groupe du système périodique , et le cas échéant un ou plusieurs des éléments silicium , manganèse ,

   nickel   ,chrome ,     cobalt ,     molybdène ,  tungstène ; dans le cas d'un alliage -d'acier qui ne contient que du vanadium comme élément ,formant des carbures dans   lacier ,  du Verne groupe du système pèriodi- 
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 que , la teneur en vanadium doit êtr: supérieure k 0#36 
Des barreaux d'essai d'une section transversale de 10 x 10   mm ,  en aciers de la composition suivante:

   
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 o, 09µ 0 o*390 Si o,48µ Mon 0,62% V, 0,09% C 0, 59 0 Si 0,54% llK z4 V 0,10% 0 0.22% Si 0,45% Un 0,87% Nb 0,09% 0 ?,25% Si 0,48% MM I,10% 'Da, n'ont montré , âpres qu'ils eurent été exposés dans un tube 
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 résistant à. haute pression pendant 100 heures , â l'atta- que d'hydrogène sous une pression de 300 atm et , une tempé- -rature de 6Q'0 'C,aucune diéoa.rburaAion pouvant être décelée par analyse et métallographie . Parba re , des aciers avec 
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 O,IO Q);8% Si 0.-5J:% JIn :c,96% Or 0,10% 0 0),38% Si 0..5,10 un 1,96% Tu 0,10% 0,38% Si 0, 5.5 e ùn 1.22% Tu 0,13% 0 0, 23O Si 0,52% ?1 1, 22e* Mo , étaient , dans les mêmes conditions ,  déjà   après 10 heu- -res , fortement attaqués et étaient , âpres 100 heures , presque complètement décarburés. 



   L'influence favorable du vanadium devient parti- culièrement sensible lorsque la teneur en vanadium s'élève 

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 au moins à environ 4 fois la teneur en carbone , de sorte qu'une quantité déterminée du carbone est combinée sous forme de carbure de vanadium .On atteint la valeur maxi- mum de la résistance , la déoarburation lorsque la teneur en vanadium s'élève au moins à environ 5,6 fois la   te-   neur en carbone, de sorte que la totalité du carbone est 
4 3 combinée sous forme de V C 
La teneur en carbone des alliages d'acier , em- ployés conformément à l'invention , ne doit avantageusement pas dépasser I %. La teneur en vanadium s'élève avantageuse -ment jusqu'à environ 5%, mais elle doit être supérieure à 
0,3%, La teneur en niobium ou en tantale peut également s'élever jusqu'à environ 5%.

   En outre ,les alliages d'a- cier , employés conformément à l'invention pour l'améliora- tion des propriétés mécaniques: et de la résistance à l'c- xydation et à la   aorrosion ,     peuvent/encore   contenir d'au-   tres   éléments d'alliage , tels que silicium , manganèse , nickel ,   a.obalt ,     chrome ,   tungstène , molybdène La te- neur en ces éléments , séparément ou ensemble ,peut   s'éle-   ver jusqu'à environ 30%.

   En général , il suffira. toutefois d'une teneur allant jusqu'à 15% en ces éléments   d'addi-   tion.   Même   lors de la présence de ces éléments , le vana- dium , le niobium et le tantale restent , par suite de leur grande affinité pour le carbone , les agents principaux de la résistance à la décarburation. 



   Il a été constaté que des alliages d'acier , qui contiennent environ jusqu'à 0,4%C, jusque 2%   V,Nb   ou Ta ,   jusque   3% Mo et le cas échéant jusqu'à 10%   Or ,     convien-   nent particulièrement pour l'usage auquel ils sont destinés conformément à l'inventions Pour des appareils pour la dis   -sociation   et l'hydrogénation d'huiles et de charbons et pour la synthèse de l'ammoniaque , on peut par exemple employer avantageusement des alliages d'acier de la compo- 

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   -sition   suivante : 
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 1/ 0,10%0 0,50 si 0,50% rn Ó,80%'V- 2/ 0,08%0 0,30-Si 0,50% un r , 0 Or #,50% V 3/ 0,10%0 1,5, Si 0,50e Mn 6,0 Or, 0,4 % Mo, 0,6% V. 
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  R E V N D T C A T I 0 N , I/ Procédé de fabrication de pièces ( par exemple   d'appa-   reils ou d'organes d'appareils pour la dissociation et l'hydrogénation d'huilée et de charbons , ainsi que pour la synthèse'de   l'ammoniaque   qui doivent pouvoir rosis- 
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 -ter âliattaque de gaz décarburant a ( par exemple dry   drogéne   et de mélanges-gazeux renfermant de de l'hydro- -gêne en particulier à des pressions et températures élevées), caractérisé en ce qu'on fabrique ces pièces en 
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 alliagesd'acier ,qui contiennent au moins l'un.des élé - mentStformant des carbures dans l'acier ( vanadiw,nu oium ,tantale ),du Veme groupe du système périodique , et le cas échéant un ou plusieurs des   éléments.silicium,   
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 manganèse , g nic.w.

   d c...lßôme ,cobalt , rlolybdène . 'sangs-   tene   ,-   l.   teneur en vanadium s'élevât à plus de 0,3% dans la cas d'un alliage d'acier qui ne contient que du 
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 vanadium aomaa é lément , formant des carbures dans 1 x a> cier du Verne groupe du système périodique.

Claims (1)

1. 2/ procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que EMI5.7 la teneur en vanadium , s'élevant z, plus de 0,3% , est au moins environ 4 iois de préférence au moins 5,6 fois la teneur en carbone- 3/ Procédé suivant les revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que ces alliages d'acier contiennent au maximum 5% d'un ou plusieurs; des éléments vanadium , niobium ou tan'-. EMI5.8

   -tale, et jusqlà 1 % de carbone* <Desc/Clms Page number 6> 4/ Procédé suivant les revendications I à 3. caractérisé en ce qu'on fabrique ces pièces en alliages d'acier , qui contiennent jusqu'à. 30% de silicium ,. manganèse , nickel cobalt , chrôme. tungstène, molybdène , séparément ou en- -semble 5/ Procédé suivant les revendications I à 4 , caractérisé.en ce que cas alliages d'acier contiennent environ jusqu'à 0,4% de carbone , jusqu'à 2%de vanadium , niobium ou tantale, jusque 3 %de molybdène et le cas échéant jusqu'à 10 % de chrome.