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" PROCEDE DE TRAITEMENT DES ACIERS ET PRODUITS EN RESULTANT "
Cette invention est relative aux aciers et a pour objet des aciers nouveaux et perfectionnés qui se distin- guent par des propriétés nouvelles et intéressantes du point de vue industriel.
La demanderesse a découvert que l'addition de quan- tités de niobium comprises entre 0,02% et 1% à des aciers au carbone ordinaires et à certains aciers spéciaux de faibles teneurs en éléments d'alliage améliore d'une façon marquée et surprenante les propriétés de ces aciers. Un effet impor- tant de l'addition de niobium est d'affiner la grosseur du grain de l'acier, cet affinage du grain étant conservé et
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maintenu même aux températures élevées jusqu'à et un peu au-dessus de l'échelle critique. Un ..autre effet, qui est sans doute - au moins en partie - un résultat de l'affinage du grain, est l'amélioration de la résistance à la traction apportée à de nombreux aciers. La résilience est en outre augmentée, et ce perfectionnement est marqué même aux tempé- ratures inférieures à 0 C.
On constate aussi un accroisse- ment de la résistance des aciers à la rouille et à l'oxyda- tion à chaud. Les caractéristiques d'emboutissage et de lami- nage à froid des aciers sont améliorées. La propriété que possèdent les aciers de pouvoir être durcis par un traite- ment thermique est légèrement diminuée et l'acier se défor- me moins lorsqu'on le refroidit rapidement à partir de tem- pératures élevées. Le rapport de la limite élastique à la charge de rupture est augmenté dans une mesure qui dépend des teneurs en niobium et en carbone des aciers, l'augmen- tation étant d'autant plus grande que les teneurs des aciers en carbone et en niobium sont plus faibles.
Cette invention envisage par conséquent un procédé permettant de communiquer une structure à grain fin per- sistante aux susdits aciers ordinaires et aciers spéciaux de faibles teneurs en éléments d'alliage, lequel procédé consiste à incorporer 0,02% à 1% ( de préférence 0,05 à 0,25% ) de niobium à l'alliage.
Les aciers entrant dans le cadre de cette inven- tion comprennent :
A. Des aciers ordinaires dont la teneur en carbone n'excède pas 1% ( et de préférence 0,6% ) et qui peuvent contenir : jusqu'à 1% de silicium; jusqu'à 2% de manganèse; et des quantités convenables de niobium, le reste étant
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composé de fer.
B. Des aciers au chrome dont la teneur en carbone n'excède pas 0,6% et, de préférence, 0,4% et qui peuvent contenir 0,25% à 2% de chrome, jusqu'à 1% de silicium, jusqu'à 2% de manganèse et des quantités convenables de nio- bium, le reste étant du f er.
C. Des aciers au chrome - nickel contenant, en plus des éléments des aciers au chrome, de 0,05% à 5% de nickel.
Le manganèse ne dépasse de préférence pas 1%.
D. Des aciers au molybdène contenant jusqu'à 0,6% et, de préférence, pas plus de 0,4% de carbone, de 0,05% à 1% de molybdène, jusqu'à 2% de manganèse, jusqu'à 1% de silicium ; des quantités convenables de niobium, le reste étant du fer.
E. Des aciers au nickel- molybdène contenant, en plus des éléments des aciers au molybdène, 0,05% à 5% de nickel, la teneur en manganèse de ces aciers n'excédant de préférence pas 1%.
F. Des aciers au molybdène - chrome contenant jusqu'à 0,6% et de préférence pas plus de 0,4% de carbone, 0,25% à 2% de chrome, 0,05% à 1% de molybdène,jusqu'à 1% de silicium, jusqu'à 2% de manganèse, des quantités conve- nables de niobium, le reste étant du fer.
Des quantités de niobium propres à être ajoutées à ces aciers conformément à cette invention sont celles com- prises entre 0,02% et 1%. I1 n'est habituellement pas néces- saire ni désirable d'ajouter plus de 0,5% de niobium et l'échelle la plus utile est comprise entre 0,05% et 0,25%. En général, entre les limites des échelles spécifiées ci-dessus, il conviendra ordinairement d'utiliser les teneurs les plus
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élevées en niobium dans les aciers contenant les plus grandes proportions de carbone.
Une des propriétés les plus utiles des aciers au niobium de cette invention est celle qu'ils possèdent de conserver leur structure à grain normalement fin aux tempé- ratures élevées, cette propriété étant acquise sans nuire à d'autres propriétés physiques importantes. Dans la plupart des cas, les artifices auxquels on a jusqui'ici habituelle- ment eu recours pour affiner la grosseur du grain des aciers au carbone et des aciers spéciaux de faibles teneurs en éléments d'alliage ont influencé d'une façon nuisible la ténacité des aciers, ou ( et ) n'ont pas réussi à empêcher le grossissement du grain aux températures élevées, par exem- ple pendant la fabrication.
Le grossissement du grain est considérablement aggravé dans une opération de cémentation et, dans une telle opération, l'addition de niobium à l'acier est spécialement avantageuse, comme le font ressortir les données de la table I qui donne le numéro du grain, déter- miné expérimentalement ( spécification E 19-33 des essais de l'A.S.T. M. ), à la surface d'une série d'aciers ayant subi une cémentation d'une durée de huit heures, à chacune de trois températures différentes, Dans chaque cas, la grosseur du garin du coeur était plus petite que celle de la surface.
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TABLE L
EMI5.1
composition de l'Acier -¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯N¯¯ü¯ gra à 1 surface aprés
EMI5.2
<tb> (Eléments <SEP> autres <SEP> que <SEP> le <SEP> fer <SEP> en <SEP> %) <SEP> N <SEP> heures <SEP> de <SEP> cémentation <SEP>
<tb>
<tb> Mn <SEP> Si <SEP> Nb <SEP> Autres <SEP> Métaux <SEP> 9250 <SEP> 975 C <SEP> a <SEP> 1025 C
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EMI5.3
r:::::::::06:::::0,S9:Maneant-------:::::::3::::::::<::5:::::::.::::::::::::
----------7----Mt---------3---i---i-t---------
EMI5.4
<tb> 0,17 <SEP> 0,48 <SEP> 0,26 <SEP> 0,45 <SEP> Néant <SEP> 7 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 8
<tb>
EMI5.5
/ 0,41 0wJ 0,2j Xéent Néant a 'a h* --g--gp¯¯¯¯7¯¯¯¯¯o-¯¯¯¯¯¯¯¯Né.-¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯ -a 4 a 7 5 à 7 0,43 0,74 0,22 0,36 Néant 6 à 8 6 à 8 5 à 8 0,77 0,?5 0 22 léant Néan± 1 ' )OE#µh#5 ôl2%--±àyQO----Néanb========$ÉÉ""à$É""""ÔÉ =¯¯097-¯¯-a72 O,lg 0,41 Néant ÉÎί¯¯É¯àÉ==¯=ɯ=Î=1=¯==¯==¯=x== -'5 -- 15- 0,16---ant---=T$an: --- -=- ---= -=-- -=- -=-:- -=--- ¯¯¯ ¯¯ ¯¯ - ¯¯ ¯ ¯¯à ¯¯¯¯ -5 -- -¯ --¯ -¯ - -¯
EMI5.6
<tb> 0,52 <SEP> 1,68 <SEP> 0,36 <SEP> 0,11 <SEP> Néant <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 8 <SEP>
<tb>
EMI5.7
0,16 0,36 0,16 Néant 3,49 2à6 2 à 6 3àr.
0,µ? 0a40 0,12 -Né&1t $ 52- µ-é µz 3 à 8 2 ' ]=1=Xlyt$Àl=éj47=====0jµ1=====Oi=lÙ=======5$4µÉé)6à9lµÎÎ -!4---O---GT13------'----------5-â-7---5-à-?--- 4-K-7---- 0,47 0,80 0,31 0,08 3,42 4 à----4-à-C--- 4---------¯ o-=#=-=#=-==-=#=-=#=#"-?#*"*"?"?"'"'"" ¯::: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 24¯¯¯¯¯Pt鯯¯¯¯¯ ¯ ¯'¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯ ¯¯¯ =- =----= l-l-i =---=- / 8 - O-t46- - -0 T?S- - - -G-,-?8- - - -o-,-B.- - - - - -0,5-1- - - - - - - - - -6 - à -8 - - -5 -à: -g- - - - -5- -a- 7 :
Mo -â8- 0,17 0,43 0,19 Néant 0,33 2 à 8 2 à 6 à 5
EMI5.8
<tb> 0,35 <SEP> 0,42 <SEP> 0,16 <SEP> Néant <SEP> 0,31 <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 3 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,37 <SEP> 0,18 <SEP> 0,084 <SEP> 0,32 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8 <SEP>
<tb>
EMI5.9
0,33 0,40 0,17 0.10 0,16
EMI5.10
<tb> 0,14 <SEP> 0,43 <SEP> 0,21 <SEP> 0,09 <SEP> 1,24 <SEP> 0,59 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,47 <SEP> 0,43 <SEP> 0,12 <SEP> 0,07 <SEP> 1,27 <SEP> 0,61 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,47 <SEP> 0,60 <SEP> 0,14 <SEP> 0,11 <SEP> 1,61 <SEP> 0,
68 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 7 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,41 <SEP> 0,31 <SEP> Néant <SEP> 3,40 <SEP> 1,25 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 6 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,32 <SEP> 0,38 <SEP> 0,18 <SEP> Néant <SEP> 3,57 <SEP> 1,49 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 4 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,14 <SEP> 0,36 <SEP> 0,16 <SEP> 0,08 <SEP> 3,45 <SEP> 1,46 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 8 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,34 <SEP> 0,37 <SEP> 0,14 <SEP> 0,10 <SEP> 3,53 <SEP> 1,46 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ni <SEP> Mo
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,
18 <SEP> 0,50 <SEP> 0,22 <SEP> Néant <SEP> 1,74 <SEP> 0,24 <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 5 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,31 <SEP> 0,42 <SEP> 0,09 <SEP> Néant <SEP> 1,74 <SEP> 0,25 <SEP> 8 <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,15 <SEP> 0,44 <SEP> 0,23 <SEP> 0,09 <SEP> 1,72 <SEP> 0 <SEP> 22 <SEP> 9 <SEP> 9 <SEP> 9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,40 <SEP> 0,43 <SEP> 0,23 <SEP> 0,10 <SEP> 1,77 <SEP> .0,14 <SEP> 9 <SEP> 8 <SEP> à <SEP> 9 <SEP> 8 <SEP> à <SEP> 9
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Cr <SEP> Mo
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,20 <SEP> 0,80 <SEP> 0,24 <SEP> Néant <SEP> 0,58 <SEP> 0,21 <SEP> à <SEP> 7 <SEP> à <SEP> 6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,35 <SEP> 0,68 <SEP> 0,15 <SEP> Néant <SEP> 0,96 <SEP> 0,
25 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 6 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,15 <SEP> 0,67 <SEP> 0,20 <SEP> 0,09 <SEP> 0,63 <SEP> 0,22 <SEP> 7 <SEP> à <SEP> à <SEP> 8 <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 5
<tb>
EMI5.11
: 0,37 0,71 0,27 0,la 1,00 0,17 4 7 4 7 4 7
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En général, l'effet d'affinage du grain est appro- ximativement proportionnel à la teneur en niobium jusqu'à un certain pourcentage optimum, qui dépend principalement de la teneur en carbone de l'acier.
L'affinage du grain d'un acier à 0,1% de carbone ( maximum ) atteint sensiblement son degré le plus grand pour une teneur en niobium de 0,1% environ; un acier à 0,15% de carbone atteint ce même degré avec 0,15% envi- ron de niobium ; acier à 0,35% de carbone l'atteint avec 0,18% environ de niobium ; un acier à 0,5% de carbone l'atteint avec 0,25% environ de niobium. La présence du chrome, du molyb- dèhe ou du vanadium diminue quelque peu ces teneurs optima en niobium. Un excès modéré de niobium sur la valeur optimum, si l'on ne dépasse pas le maximum spécifié plus haut ( 1% ) n'aura ordinairement pas d'effet nuisible sur les propriétés de l'acier, au moins à un degré important.
L'influence du niobium sur les propriétés de résistance à la traction et au choc des aciers envisagés est indiquée par les données des tables II et III, qui montrent la limite élasti- que déterminée expérimentalement en kg par mm2, la charge de rupture en kg par mm2, l'allongement en % sur une longueur de 5 cm et la striction en %, le tout sur des éprouvettes d'essai à la traction normales de 12, 8 mm de diamètre, conformément à la pratique des essais A.S.T.M. ;
ainsi que la résilience, déterminée sur une machine Izod normale avec un niveau d'énergie initiale de 16,6 kilogrammètres et une éprouvette carrée norma- le de 1 cm X 1 cm munie d'une entaille à 45
EMI6.1
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TABLE II
EMI7.1
<tb> Composition <SEP> de <SEP> l'Acier <SEP> Limite <SEP> Charge <SEP> Allonge- <SEP> Stric- <SEP> Résilience
<tb>
<tb>
<tb> (Eléments <SEP> autres <SEP> que <SEP> le <SEP> élastique <SEP> de <SEP> ment <SEP> tion
<tb>
<tb>
<tb> fer <SEP> en <SEP> % <SEP> ) <SEP> rupture
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Nb <SEP> Kg/mm2 <SEP> Kg/mm2 <SEP> % <SEP> % <SEP> kgm.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Après <SEP> laminage <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,09 <SEP> 0,30 <SEP> 0,20 <SEP> Néant <SEP> 33,6 <SEP> 40,2 <SEP> 35 <SEP> 63 <SEP> 10,5
<tb>
<tb>
<tb> 0,08 <SEP> 0,25 <SEP> 0,20 <SEP> 0,28 <SEP> 42,3 <SEP> 45,5 <SEP> 26 <SEP> 69 <SEP> 12,9
<tb>
<tb>
<tb> 0,10 <SEP> 0,33 <SEP> 0,42 <SEP> 0,65 <SEP> 16,8 <SEP> 40,9 <SEP> 40 <SEP> 80 <SEP> 13,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Après <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'air <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> 900 <SEP> C <SEP> :
<SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,09 <SEP> 0,30 <SEP> 0,20 <SEP> Néant <SEP> 28,7 <SEP> 38,5 <SEP> 39 <SEP> 64 <SEP> 11,4
<tb>
<tb>
<tb> 0,08 <SEP> 0,25 <SEP> 0,20 <SEP> 0,28 <SEP> 38,5 <SEP> 42,3 <SEP> 27 <SEP> 68 <SEP> 13,2
<tb>
<tb>
<tb> 0,10 <SEP> 0,33 <SEP> 0,42 <SEP> 0,65 <SEP> 15,6 <SEP> 40,3 <SEP> 40 <SEP> 81 <SEP> 12,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Après <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> 900 <SEP> C; <SEP> et <SEP> étirage <SEP> à <SEP> 150 <SEP> C <SEP> :
<SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,16 <SEP> 0,46 <SEP> 0,29 <SEP> Néant <SEP> 45,1 <SEP> 70,,0 <SEP> 17 <SEP> 55 <SEP> 5,8
<tb>
<tb>
<tb> 0,15 <SEP> 0,45 <SEP> 0,27 <SEP> 0,017 <SEP> 50,7 <SEP> 62,3 <SEP> 27 <SEP> 63 <SEP> 10,4
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,48 <SEP> 0,26 <SEP> 0,45 <SEP> 49,7 <SEP> 57,2 <SEP> 31 <SEP> 71 <SEP> 10,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Après <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'air <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> 925 <SEP> C <SEP> :
<SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,16 <SEP> 0,46 <SEP> 0,29 <SEP> Néant <SEP> 32,5 <SEP> 46,7 <SEP> 35 <SEP> 55 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> 0,15 <SEP> 0,45 <SEP> 0,27 <SEP> 0,017 <SEP> 35 <SEP> 47,2 <SEP> 33 <SEP> 62 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,48 <SEP> 0,26 <SEP> 0,45 <SEP> 35 <SEP> 44,4 <SEP> 36 <SEP> 69 <SEP> 10,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Après <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> 850 <SEP> C <SEP> ; <SEP> et <SEP> étirage <SEP> à <SEP> 550 <SEP> C.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
0,41 <SEP> 0,77 <SEP> 0,27 <SEP> Néant <SEP> 71 <SEP> 87,8 <SEP> 19 <SEP> 51 <SEP> 5,1
<tb>
<tb>
<tb> 0,38 <SEP> 0,80 <SEP> 0,27 <SEP> 0,06 <SEP> 64 <SEP> 77,3 <SEP> 21 <SEP> 57 <SEP> 6,5
<tb>
<tb>
<tb> 0,43 <SEP> 0,74 <SEP> 0,22 <SEP> 0,36 <SEP> 60,9 <SEP> 73,5 <SEP> 24 <SEP> 55 <SEP> 6,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Après <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'air <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> 875 <SEP> C:
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,41 <SEP> 0,77 <SEP> 0,27 <SEP> Néant <SEP> 43,4 <SEP> 63,7 <SEP> 25 <SEP> 48 <SEP> 2,1
<tb>
<tb>
<tb> 0,38 <SEP> 0,80 <SEP> 0,27 <SEP> 0,06 <SEP> 45,5 <SEP> 63,3 <SEP> 21 <SEP> 57 <SEP> 3,9
<tb>
<tb>
<tb> 0,43 <SEP> 0,74 <SEP> 0,22 <SEP> 0,36 <SEP> 45,1 <SEP> 60,2 <SEP> 24 <SEP> 56 <SEP> 5,5
<tb>
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T A B L E III
EMI8.1
<tb> Composition <SEP> de <SEP> l'acier <SEP> Limite <SEP> Charge <SEP> Allon- <SEP> Stric- <SEP> Ré-
<tb>
<tb>
<tb> ( <SEP> Elément <SEP> autre <SEP> que <SEP> élastique <SEP> de <SEP> gement <SEP> tion <SEP> si-
<tb>
<tb>
<tb> le <SEP> fer <SEP> en <SEP> % <SEP> )
<SEP> rupture <SEP> lien
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Mo <SEP> Nb <SEP> Kg/mm <SEP> Kg/mm <SEP> % <SEP> % <SEP> kgm <SEP> ce
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Après <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'huile <SEP> à <SEP> partir
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> 850 <SEP> C <SEP> - <SEP> 900 <SEP> C <SEP> ;
<SEP> étirage <SEP> à
<tb>
<tb>
<tb> l'air <SEP> à <SEP> 150 <SEP> C- <SEP> 425 <SEP> C-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,45 <SEP> 0,24 <SEP> 0,75 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 42,7 <SEP> 67,9 <SEP> 22 <SEP> 50 <SEP> 4,5
<tb>
<tb>
<tb> 0,22 <SEP> 0,46 <SEP> 0,27 <SEP> 0,75 <SEP> Q,10 <SEP> 50,4 <SEP> 81,2 <SEP> 19 <SEP> 40 <SEP> 4,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,35 <SEP> 0,43 <SEP> 0,25 <SEP> 2 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 133,7 <SEP> 142,8 <SEP> 9 <SEP> 37 <SEP> 0,9
<tb>
<tb>
<tb> 0,32 <SEP> 0,33 <SEP> 0,15 <SEP> 1,83 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 0,11 <SEP> 135,1 <SEP> 152,6 <SEP> 9 <SEP> 37 <SEP> 1,5
<tb>
<tb>
<tb> 0,41 <SEP> 0,40 <SEP> 0,25 <SEP> 2 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 0,43 <SEP> 137,9 <SEP> 151,9 <SEP> 9 <SEP> 37 <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,13 <SEP> 0,42 <SEP> 0,16 <SEP> 0,44 <SEP> 1,25 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 49,
7 <SEP> 70 <SEP> 24 <SEP> 60 <SEP> 7,9
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,43 <SEP> 0,21 <SEP> 0,59 <SEP> 1,24 <SEP> -- <SEP> 0,09 <SEP> 47,6 <SEP> 75,6 <SEP> 20 <SEP> 66 <SEP> 6,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,44 <SEP> 0,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,65 <SEP> 1,5 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 126,7 <SEP> 142,8 <SEP> 10 <SEP> 35 <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb> 0,49 <SEP> 0,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,65 <SEP> 1,5 <SEP> 0,42 <SEP> 123,9 <SEP> 135,8 <SEP> 12 <SEP> 44 <SEP> 1,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,43 <SEP> 0,19 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 0,33 <SEP> -- <SEP> 40,6 <SEP> 61,6 <SEP> 26 <SEP> 68 <SEP> la,2
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,45 <SEP> 0,25 <SEP> 0,35 <SEP> 0,17 <SEP> 32,9 <SEP> 50,4 <SEP> 35 <SEP> 67 <SEP> 11,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,50 <SEP> 0,22 <SEP> -- <SEP> 1,74 <SEP> 0,24 <SEP> - <SEP> 56,7 <SEP> 81,9 <SEP> 18 <SEP> 43 <SEP> 4,
7
<tb>
<tb>
<tb> 0,16 <SEP> 0,45 <SEP> 0,25 <SEP> -- <SEP> 1,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,18 <SEP> 38,5 <SEP> 65,8 <SEP> 26 <SEP> 69 <SEP> 10,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,20 <SEP> 0,80 <SEP> 0,24 <SEP> 0,58 <SEP> -- <SEP> 0,21 <SEP> -- <SEP> 69,3 <SEP> 87,5 <SEP> 13 <SEP> 38 <SEP> 2,9
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,6 <SEP> -- <SEP> 0,25 <SEP> 0,23 <SEP> 53,9 <SEP> 83,3 <SEP> 21 <SEP> 45 <SEP> 6,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Après <SEP> trempe <SEP> à <SEP> l'air <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> 850 <SEP> C <SEP> - <SEP> 900 <SEP> C.
<SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,45 <SEP> 0,24 <SEP> 0,75 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 41,3 <SEP> 50,4 <SEP> 35 <SEP> 67 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> 0,22 <SEP> 0,46 <SEP> 0,27 <SEP> 0,75 <SEP> 0,10 <SEP> 41,3 <SEP> 53,2 <SEP> 34 <SEP> 69 <SEP> 10,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,35 <SEP> 0,43 <SEP> 0,25 <SEP> 2 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 71,4 <SEP> 104,3 <SEP> 11 <SEP> 23 <SEP> 0,7
<tb>
<tb>
<tb> 0,2 <SEP> 0,33 <SEP> 0,15 <SEP> 1,83 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 0,11 <SEP> 49,7 <SEP> 79,1 <SEP> 20 <SEP> 59 <SEP> 4,5
<tb>
<tb>
<tb> 0,41 <SEP> 0,40 <SEP> 0,25 <SEP> 2 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 0,43 <SEP> 95,2 <SEP> 133,7 <SEP> 10 <SEP> 18 <SEP> 0,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,13 <SEP> 0,42 <SEP> 0,16 <SEP> 0,44 <SEP> 1,25 <SEP> -- <SEP> 32,9 <SEP> 48,3 <SEP> 34 <SEP> 66 <SEP> 10,4
<tb>
<tb>
<tb> 0,14 <SEP> 0,43 <SEP> 0,21 <SEP> 0,
59 <SEP> 1,24 <SEP> -- <SEP> 0,09 <SEP> 42 <SEP> 51,1 <SEP> 30 <SEP> 54 <SEP> 10,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,44 <SEP> 0,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,65 <SEP> 1,5-- <SEP> 73,5 <SEP> 103,6 <SEP> 12 <SEP> 32 <SEP> 0,5
<tb>
<tb>
<tb> 0,49 <SEP> 0,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,65 <SEP> 1,5 <SEP> 0,42 <SEP> 84,7 <SEP> 112,7 <SEP> 9 <SEP> 18 <SEP> 0,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,43 <SEP> 0,19-- <SEP> -- <SEP> 0,33 <SEP> -- <SEP> 36,4 <SEP> 49 <SEP> 34 <SEP> 61 <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,45 <SEP> 0,25 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> 0,35 <SEP> 0,17 <SEP> 38,5 <SEP> 60,9 <SEP> 31 <SEP> 70 <SEP> 11,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,50 <SEP> 0,22 <SEP> -- <SEP> 1,74 <SEP> 0,24 <SEP> -- <SEP> 36,4 <SEP> 60,9 <SEP> 27 <SEP> 52 <SEP> 6,8
<tb>
<tb>
<tb> 0,16 <SEP> 0,45 <SEP> 0,25 <SEP> -- <SEP> 1,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,18 <SEP> 39,9 <SEP> 53,
9 <SEP> 35 <SEP> 69 <SEP> 7,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,20 <SEP> 0,80 <SEP> 0,24 <SEP> 0,58 <SEP> -- <SEP> 0,21 <SEP> -- <SEP> 37,1 <SEP> 63 <SEP> 24 <SEP> 48 <SEP> 2,7
<tb>
<tb>
<tb> 0,18 <SEP> 0,75 <SEP> 0,25 <SEP> 0,6 <SEP> -- <SEP> 0,25 <SEP> 0,23 <SEP> 30,8 <SEP> 57,4 <SEP> 31 <SEP> 63 <SEP> 10,1
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
, IL'ressort des données des tables II et III que dans les aciers contenant jusqu'à 0,3% environ de carbone, le fait d'ajouter jusqu'à environ 0,1% de niobium augmente la limite élastique, la charge de rupture et le rapport de la limite élastique à la charge de rupture. La ductilité n'est que légèrement modifiée.
Lorsqu'on élève le niobium au-dessus de 0,1%,l'effet de ramollissement du niobium commence à pré- dominer, la limite élastique et la charge de rupture diminuent et la ductilité augmente sensiblement. A mesure qu'on élève la teneur en carbone au-dessus de 0,3% etqu'on effectue d'au- tres additions d'alliage, les effets du niobium sur la résis- tance à la traction diminuent, surtout si les aciers sont traités thermiquement.
Il ressort aussi des tables II et III que l'addition de niobium élève la résilience des aciers et que cette amé- lioration est la plus grande dans le cas des aciers riches en carbone et des aciers contenant du chrome.
Ainsi qu'il a été mentionné plus haut, l'addition de niobium aux aciers au carbone ordinaires et aux aciers spéciaux de faibles teneurs en éléments d'alliage augmente grandement leur résilience aux températures inférieures à 0 C.
Il suffit d'une proportion de niobium aussi faible de 0,2% pour élever la résilience à - 100 C à 1,39 kilogrammètre.ou davantage.
La table IV contient des indications relatives aux essais de choc et obtenues de la manière décrite au sujet des tables II et III, excepté que les échantillons placés sous l'entête de colonne "-78 C" ont été refroidis environ une heure à -78 C dans un bain d'acétone et d'anhydride carbo- nique congelé avant l'essai ; que les échantillons placés
<Desc/Clms Page number 10>
sous l'en-tête "-100 C' ont été refroidis environ une heure à - 100%dans du propane liquide, qui avait lui- même été refroidi par de l'air liquide, avant l'essai. Après re- froidissement, les éprouvettes ont été rapidement transférées de l'agent réfrigérant à la machine Izod et éprouvées. Dans tous les cas, le transfert et l'essai ont demandé moins de dix secondes.
TABLE IV
EMI10.1
VôEµôôitiôàdél'Xliéààjig[)iigµii
EMI10.2
<tb> Elément <SEP> autre <SEP> que <SEP> Résilience
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> le <SEP> fer <SEP> en <SEP> % <SEP> ) <SEP> Kgm.
<tb>
EMI10.3
hÉÔÉn=#É=n==ÎÔÎ----- * *------ ------'-----'-- ''0,21 0,4 0,5 Néant Néant ?,8 ------p 55 ----- ------------¯
EMI10.4
<tb> 0,18 <SEP> 0,5 <SEP> 0,3 <SEP> 0,08 <SEP> Néant <SEP> 8 <SEP> 2,3 <SEP> 0,5
<tb>
<tb>
<tb> 0,20 <SEP> 0,5 <SEP> 0,3 <SEP> 0,20 <SEP> Néant <SEP> 9,3 <SEP> 4,1 <SEP> 1,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,24 <SEP> 0,7 <SEP> 0,4 <SEP> 0,32 <SEP> Néant <SEP> 9,3 <SEP> 4,8 <SEP> 2,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,20 <SEP> 0,6 <SEP> 0,3 <SEP> 0,67 <SEP> Néant <SEP> 10,3 <SEP> 5,1 <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,23 <SEP> 0,6 <SEP> 0,4 <SEP> 0,73 <SEP> Néan <SEP> 11,7 <SEP> 10,4 <SEP> 5,
5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 1,6 <SEP> 0,3 <SEP> 0,12 <SEP> Néant <SEP> 12 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,17 <SEP> 0,5 <SEP> 0,3 <SEP> 0,10 <SEP> 3,5 <SEP> Ni <SEP> 10,1 <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,22 <SEP> 0,5 <SEP> 0,3 <SEP> 0,10 <SEP> 0,75 <SEP> Cr <SEP> 11 <SEP> 5,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,16 <SEP> 0,4 <SEP> 0,2 <SEP> 0,10 <SEP> 1 <SEP> Cr, <SEP> 0,2 <SEP> V <SEP> 11,5 <SEP> 9,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,14 <SEP> 0,4 <SEP> 0,2 <SEP> 0,09 <SEP> 0,6 <SEP> Cr, <SEP> 1,2Ni <SEP> 11 <SEP> 9,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,15 <SEP> 0,4 <SEP> 0,2 <SEP> 0,09 <SEP> 0,22Mo, <SEP> 1,?Ni <SEP> 9,5 <SEP> 9,7
<tb>
EMI10.5
-É@À#-------9-ÉÀ----9'-Ô-----9ÉÀµ-------9-µÉÇ௯ԵÉ$ÇÙ¯¯¯¯¯¯¯¯¯À¯µ¯¯¯¯À¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯Àɯ,¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
La présence du niobium augmente sensiblement la résistance de ces aciers à l'oxydation à chaud, et,
bien que les aciers au niobium ne doivent pas être considérés comme résistant à l'oxydation dans le même sens que les aciers riches en chrome, par exemple, résistent à l'oxydation , l'accroisse- ment de résistance sera utile dans de nombreuses applications de ces aciers. La table V donne des renseignements illustrant cet effet du niobium.
<Desc/Clms Page number 11>
T A B L E V.
EMI11.1
<tb>
Composition <SEP> de <SEP> l'Acier
<tb>
<tb> ( <SEP> Eléments <SEP> autres <SEP> que <SEP> Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> en <SEP> % <SEP> après
<tb>
<tb> le <SEP> fer, <SEP> en <SEP> % <SEP> ) <SEP> 1176 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 6500 <SEP> C.
<tb>
<tb>
<tb>
C <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Nb
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0,09 <SEP> 0,30 <SEP> 0,20 <SEP> Néant <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> 0,09 <SEP> 0,15 <SEP> 0,74 <SEP> Néant <SEP> 5,7
<tb>
<tb>
<tb> 0,06 <SEP> 0,41 <SEP> 0,28 <SEP> 0,41 <SEP> 4,4
<tb>
<tb>
<tb> 0,07 <SEP> 0,41 <SEP> 0,41 <SEP> 0,94 <SEP> 2,8
<tb>
L'invention est basée sur les découvertes décrites ci-dessus et comprend, à titre de produits industriels nouveaux, les aciers spéciaux et objets faits de ces aciers qui, en plus de 0,02% à 1% de niobium, possèdent sensiblement les composi- tions dont les limites sont indiquées dans la table VI.
TABLE VI Limites des compositions ( Eléments autres que le fer, en % )
EMI11.2
<tb> Type <SEP> d <SEP>
<tb> Acier <SEP> C <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Autres <SEP> métaux <SEP> ¯¯¯¯
<tb>
<tb> C <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> jusqutà <SEP> 2 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> Néant
<tb>
<tb> Cr <SEP> jusqu'à <SEP> 0,6 <SEP> jusqu'à <SEP> 2 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> de <SEP> Cr
<tb>
<tb> Cr-Ni <SEP> jusqu'à <SEP> 0,6 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> 0,05 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> de <SEP> Ni,
<tb> 0,25 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> de <SEP> Cr
<tb>
<tb> Mo <SEP> jusqu'à <SEP> 0,6 <SEP> jusqu'à <SEP> 2 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> 0,05 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> de <SEP> Mo
<tb>
<tb> Mo-Ni <SEP> jusqu'à <SEP> 0,6 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> 0,05 <SEP> à <SEP> 5 <SEP> de <SEP> Ni,
<tb> 0,
05 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> de <SEP> Mo
<tb>
<tb> Cr-Mo <SEP> jusqu'à <SEP> 0,6 <SEP> jusqu'à <SEP> 2 <SEP> jusqu'à <SEP> 1 <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> Cr
<tb> 0, <SEP> 05 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> de <SEP> Mo
<tb>
Les objets de cette invention comprennent des objets faits des présents aciers et ayant été emboutis ; objets cémentés dont le coeur contient moins de 0,5% de carbone et la surface plus de 0,8% de carbone, avec 0,02% à 1% de niobium,
<Desc/Clms Page number 12>
dans toutes les parties, le reste de la composition étant celle indiquée dans la table VI ; desorganes de machines et d'autres appareils qui doivent résister à des efforts sous des températures modérément élevées; des objets faits du pré- sent acier et devant résister à des chocs sous des températu- res inférieures à 0 C ;
et des récipients faits du présent acier et destinés à contenir des fluides sous pression ou à résister à des efforts s'exerçant dans deux ou trois dimen- sions, sous des températures inférieures à 0 C.
Il est bien entendu que les exemples particuliers donnés ci-dessus ont uniquement pour but de faire comprendre l'invention et que celle - ci n'y est pas limitée.