BE415575A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BREVET D'INVENTION "ACIER FERRITIQUE SPECIAL   PERFECTIONNE   ET SON 
APPLICATION A LA SOUDURE" 
Cette invention a pour objet un alliage d'acier, une tige de soudure fabriquée à l'aide de cet acier, un procédé de soudure dans lequel cette tige est utilisée et un joint soudé perfectionné. 



   Les aciers qui contiennent de 2 % environ à 16 % environ de chrome et des quantités appréciables de carbone pouvant s'élever jusqu'à   0,5 %   environ et dans lesquels le fer est à l'état ferritique durcissent lorsqu'ils sont trem- pés dans un liquide ou à l'air à partir de températures élevées, mais on peut supprimer sensiblement cette propriété des dits aciers en les additionnant d'une quantité de colom- bium au moins égale à huit fois environ mais au plus égale 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 à trente fois la teneur en carbone.

   Les aciers ferritiques qui contiennent de 16   %   environ à 30   %   environ de chrome et jusqu'à 0,5 50 environ de carbone sont relativement durs à tous les états résultant d'un traitement thermique, devien- nent assez cassants lorsqu'on les refroidit lentement à partir de températures élevées et ne peuvent être complè- tement recuits que par leur maintien à des températures élevées pendant plusieurs heures, suivi d'un refroidisse- ment rapide. On peut rendre ces aciers à haute teneur en chrome plus doux et susceptibles d'un recuit plus rapide en les additionnant d'une quantité de colombium au moins égale à huit fois environ mais au plus égale à trente fois la teneur en carbone. 



   Les   acierau   chrome-colombium précédemment décrits perdent, lorsqu'on les chauffe à des températures élevées telles que celles qui interviennent, par exemple, au cours de la soudure, une proportion appréciable de la ductilité et de la ténacité qui caractérisent les aciers travaillés mé- caniquement de même composition. Ce phénomène semble lié à l'accroissement de la grosseur du grain aux températures élevées, mais un grand nombre des expédients connus appli- qués pour diminuer la grosseur moyenne du grain des aciers ne parviennent pas à améliorer la ductilité et la ténacité des aciers au chrome-colombium aux températures élevées. Par exemple, l'addition de 1 % environ de nickel ou de cuivre affine grandement la grosseur du grain des aciers au chrome- colombium mais détruit leur douceur et leur ductilité. 



   Suivant la présente invention, l'alliage d'acier ferritique perfectionné comprend environ 2 % à 30 % de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 chrome; jusqu'à environ 0,5 de carbone; 0,5 % à 2,5%   environ de tungstène et (ou) de molybdène ; au moins   huit fois et au plus 1,5 % plus dix fois la teneur en carbone de l'acier. Cette invention est basée sur la dé- couverte que des additions convenables de tungstène, de molybdène ou de ces deux éléments à la fois affinent gran- dement la structure du grain de ces aciers au colombium sans diminuer grandement leur dureté ou détruire grandement leur ténacité. Il faut au moins 0,5 % environ de tungstène pour obtenir des avantages appréciables, mais plus de 2,5 % environ de cet élément détruisent la ténacité de l'acier. 



  La teneur préférée en tungstène est comprise entre 1   %   environ et 1,5   %   environ. Si le molybdène est substitué au tungstène, il ne doit pas dépasser 2 %. 



   La nécessité de limiter la teneur en tungstène ou en molybdène de ces aciers est démontrée par les rensei- gnements donnés dans la table A ci-dessous, qui indique les résistances au choc de divers aciers à l'état laminé et traité thermiquement (complètement adouci): 
Table A 
 EMI3.1 
 
<tb> Analyse <SEP> Nombre <SEP> Izod <SEP> Dureté <SEP> Brinell
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Or <SEP> % <SEP> C <SEP> % <SEP> Ob <SEP> % <SEP> W <SEP> % <SEP> kgm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 5,62 <SEP> 0,09 <SEP> 1,04 <SEP> zéro <SEP> 1,45 <SEP> 143
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,43 <SEP> 0,06 <SEP> 1,29 <SEP> 0,67 <SEP> 1,37 <SEP> 156
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,40 <SEP> 0,10 <SEP> 1,07 <SEP> 1,18 <SEP> 1,42 <SEP> 143
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,68 <SEP> 0,06 <SEP> 1,19 <SEP> 1,98 <SEP> 0,5 <SEP> 156
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,56 <SEP> 0,06 <SEP> 1,19 <SEP> 3,42 <SEP> 0,

  41 <SEP> 159
<tb> 
 
Les effets avantageux conférés par des additions convenables de tungstène aux caractéristiques de soudure peuvent commodément être illustrés par les renseignements 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 de la table B. Ces renseignements ont été obtenus en soudant les bords de tôles d'acier de 3,17 mm d'épaisseur, enlevant par meulage l'excès de métal d'apport en saillie sur les surfaces des tôles, découpant une éprouvette ayant environ 20 cm de longueur et 5 cm de largeur avec le joint soudé approximativement au milieu de l'éprouvette et trans- versal à son grand axe, fixant une des extrémités de l'é- prouvette entre les mâchoires d'un étau robuste,

   pliant l'é- prouvette par des chocs exercés à l'aide d'un marteau sur l'extrémité libre de la dite éprouvette jusqu'à ce que le joint ait juste commencé à se fendiller et mesurant alors l'angle de flexion approximatif. Dans la table B, les angles de flexion ont été indiqués sous le titre "Essais de flexion", la colonne désignée par A indiquant les angles obtenus sur des éprouvettes soudées n'ayant subi aucun au- tre traitement thermique et la colonne désignée par B les angles obtenus sur des éprouvettes qui, après la soudure, ont été chauffées pendant 1 à 3 minutes à environ 9000 C (avec le chalumeau à souder), puis refroidies à l'air:

   
Table B 
Analyse de la tige Analyse de la tôle Essais   deflexim   
 EMI4.1 
 
<tb> Cr <SEP> % <SEP> C <SEP> % <SEP> Cb <SEP> % <SEP> W <SEP> % <SEP> or <SEP> % <SEP> C <SEP> % <SEP> Ti <SEP> % <SEP> A <SEP> B
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,34 <SEP> 0,07 <SEP> 1,55 <SEP> zéro <SEP> 5,93 <SEP> 0,12 <SEP> 0,90 <SEP> 90  <SEP> 160 
<tb> 
<tb> 
<tb> 6,52 <SEP> 0,06 <SEP> 1,65 <SEP> 1,55 <SEP> 5,95 <SEP> 0,12 <SEP> 0,80 <SEP> 160  <SEP> 180 @
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 13,19 <SEP> 0,07 <SEP> 2,17 <SEP> zéro <SEP> 13,35 <SEP> 0,11 <SEP> 0,85 <SEP> 85  <SEP> 150 
<tb> 
<tb> 
<tb> 13,24 <SEP> 0,09 <SEP> 1,66 <SEP> 1,01 <SEP> 13,35 <SEP> 0,11 <SEP> 0,85 <SEP> 180  <SEP> 180 @
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 25,40 <SEP> 0,10 <SEP> 2,11 <SEP> zéro <SEP> 25,60 <SEP> 0,12 <SEP> 0,70 <SEP> 50  <SEP> 90 
<tb> 
<tb> 
<tb> 24,80 <SEP> 0,09 <SEP> 1,

  94 <SEP> 0,88 <SEP> 25,60 <SEP> 0,12 <SEP> 0',70 <SEP> 70  <SEP> 120 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> @ <SEP> La <SEP> soudure <SEP> ne <SEP> s'est <SEP> pas <SEP> fendillée <SEP> après <SEP> une <SEP> flexion <SEP> de <SEP> 180 .
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  L'invention <SEP> peut <SEP> être <SEP> appliquée <SEP> à <SEP> des <SEP> aciers <SEP> con-
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 5> 

Claims (1)

1. tenant de 2 % environ à 30 % environ de chrome et jusqu'à 0,5 % environ de carbone, mais elle présente un avantage particulièrement grand dans son application à des aciers contenant 4 % environ à 20 % environ de chrome et jusqu'à 0,30 % environ de carbone. Le métal des objets à souder contient de préférence suffisamment de titane pour que la dureté et la faculté de durcissement de l'acier soient sen- siblement diminuées (le rapport du titane au carbone est supérieur à environ quatre mais l'excès de titane par rap- port à ce rapport de quatre ne doit pas excéder 1 % environ); mais cette caractéristique n'est pas essentielle.

   La matiè- re d'apport formant soudure doit posséder une teneur en colombium au moins huit fois aussi grande que la teneur en carbone mais ne doit pas excéder dix fois celle-ci plus 1,5 %. De préférence, l'excès de.colombium sur le décuple de la teneur en carbone n'excède pas environ 0,75 RESUME Cette invention est relative à un alliage d'acier ferritique perfectionné qui comprend environ 2 % à 30 % de chrome; jusqu'à environ 0,5 % de carbone; 0,5 % à 2,5 % environ de tungstène et (ou) de molybdène; et au moins huit fois et au plus 1,5 % plus dix fois la teneur en car- bone de l'acier.

   Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, cet alliage comprend environ 4 % à 20 % de chrome, jusqu'à 0,3 % environ de carbone; environ 0,5 % à 1,5 % de molybdène et (ou) de tungstène ; quantité de colombium au moins huit fois plus grande que la teneur en carbone de l'acier mais ne dépassant pas 0,75 % plus dix <Desc/Clms Page number 6> fois cette teneur, le reste étanprincipalement composé de fer.

   Ces alliages se prêtent particulièrement à la soudure d'objets en acier tels que des objets contenant environ 2 % à 30 % de chrome et jusqu'à 0,5 % environ de carbone.