BE402273A - - Google Patents

Description

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  Acier pour la fabrication de projectiles perforants et son procédé de traitement thermique. 



   La présente invention a pour objet un acier des- tiné à être employé pour la fabrication de projectiles per- forants pour fusils, mitrailleuses et canons de calibres divers. L'invention concerne également le procédé de traite- ment thermique de cet acier. 



   L'utilisation maintenant courante de blindages en acier au nickel-chrome, cémenté et trempé, a montré la nécessité de la mise au point d'un projectile fabriqué avec un acier capable, par sa résistance et son élasticité, d'assurer la perforation de ces blindages dont la dureté superficielle atteint fréquemment 650 Brinell, soit 230 kg. de résistance. 

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   Les aciers actuellement employés pour la fabri- cation de ces projectiles sont des aciers au carbone et au chrome-nickel. Outre l'inconvénient qu'ils présentent d'être facilement surchauffés et de taper à la trempe, ils ont une propension marquée à la fragmentation au choc réduisant, de ce fait, le pouvoir perforant du projectile. 



   De nombreux essais physiques, chimiques et métal- lographiques contrôlés par des essais pratiques de tir, ont conduit la Société demanderesse à mettre en oeuvre des métaux spéciaux, tels que le tungstène, le vanadium, le molybdène et à réaliser, en combinaison avec divers autres éléments courants, des alliages dont les proportions judi- cieusement établies ont permis de créer des aciers qui, après avoir subi des traitements thermiques particuliers, ont un pouvoir de perforation jusqu'ici inconnu. 



   Les aciers faisant l'objet de la présente inven- tion ont une composition chimique comprise, outre le fer, dans les limites suivantes : 
 EMI2.1 
 
<tb> Carbone <SEP> 0,80 <SEP> à <SEP> 1, <SEP> 30%
<tb> 
<tb> Tungstène <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 25 <SEP> %
<tb> 
<tb> Chrome <SEP> 0,50 <SEP> à <SEP> 3%
<tb> 
<tb> Vanadium <SEP> 0,20 <SEP> à <SEP> 0, <SEP> 80 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> Molybdène <SEP> 0,20 <SEP> à <SEP> 0, <SEP> 80%
<tb> 
 
Ils comportent, en outre, d'autres éléments tels que le silicium et le manganèse, dans des proportions bien définies; les meilleures teneurs de ces deux éléments se trouvent dans les limites de 0,30 à   1,00%   chacune. 



     La-composition   de tels aciers, leurs traitements thermiques bien déterminés et leur emploi à la fabrication de projectiles -(balles et obus), constituent les particula- rités de cette invention. 

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   TRAITEMENTS   THERMIQUES.-   L'opération de trempe doit s'effectuer dans des conditions déterminées de tempéra- ture et de temps. La nécessité d'obtenir, après trempe, une structure parfaitement homogène, a conduit à rechercher des états d'équilibre   physico-chimiques   corrélatifs à des transformations complètes au cours des chauffages. 



   Il importe d'abord de préchauffer lentement les projectiles dans un premier four, en les portant en 20 à 30 minutes (suivant leur grosseur) à la température de 650 . 



   Le chauffage final s'opère en transportant les pièces dans un deuxième four dont l'atmosphère est réductri- ce à la température de 810 à 830  pour les petits projecti- les (jusqu'à 20 m/m de diamètre par exemple) et à   830-850    pour les projectiles plus gros. 



   La température des pièces s'équilibre avec celle du four en 10 à 20 minutes environ. On prolonge le chauffage jusqu'à concurrence du même temps utilisé pour le préchauffa- ge, soit 20 à 30 minutes. 



   On peut considérer alors que la transformation par dissolution des carbures est complète. Le métal peut, dès lors, être trempé, soit à l'eau, soit de préférence à l'huile. 



   Après trempe, les noyaux subissent un revenu de détente entre 155 et 165 , ce revenu peut s'effectuer au bain d'huile pendant une durée de 20 à 50 minutes suivant la grosseur du projectile. Il a pour effet de détruire les tensions du métal et de provoquer éventuellement, s'il y a lieu, la transformation austénite-martensite qui assure le maximum de dureté au noyau. 



   Après ce traitement, la dureté Brinell est de 650 à 700 , correspondant approximativement à 65 - 67 uni- tés Rockwell (cône de diamant-pression de 150 kgs, soit 230 à 250 kgs de résistante). 

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   A titre d'exemple, on peut citer qu'une balle de 13,2 comportant un noyau en acier de composition telle que ci-dessus décrit, traité suivant les indications précédentes, peut traverser, à la vitesse de 650 mètres/seconde, une plaque d'acier au nickel-chrome de 22 m/m d'épaisseur, cémen- tée et trempée, ou une plaque traitée de la même épaisseur uniformément dure et d'une résistance de 170 à 180 kgs par m/m2. 



   On peut également citer la perforation, avec une balle de 25 m/m comportant un noyau de 22,5 m/m, d'une plaque en acier chrome-nickel, cémentée et trempée, de 45 m/m d'épaisseur. 



   - REVENDICATIONS - 
1- Acier pour la fabrication de projectiles per- forants caractérisé en ce qu'il comporte, en sus du fer, 0,8 à   1,3 %   de carbone, 1 à   5 %   de tungstène, 0,5 à 3% de chrome, 0,2 à 0,8 de vanadium, 0,2 à 0,8 % de molybdène, 0,3 à 1 % de silicium et 0,3 à 1 % de manganèse.

Claims (1)

1. 2- Procédé de traitement thermique de l'acier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les projec- tiles, obtenus à partir de l'acier suivant 1 sont soumis à un préchauffage de 20 à 30 minutes à la température de 650 , puis chauffés, en atmosphère réductrice pendant le même temps, à la température de 810 à 850 ; la trempe étant suivie d'un revenu sous température de 155 à 165 , pendant 20 à 50 minutes.