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Publication number: BE430536A
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Description


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  Alliages pour moulages d'acier. 



   On sait que dans la construction de chaudières, les pressions et températures de la vapeur ont été accrues de plus en plus ces dernières années. Pratiquement, la température maximum de la vapeur était d'environ 5000 C. De telles températures exigeaient déjà un choix minutieux des aciers utilisés, notamment pour le surchauffeur de vapeur. Or, depuis quelque temps déjà, on envisage une nouvelle augmentation de ces températures. Cependant, à partir de 500  C. environ, les parois d'acier sont attaquées et se détériorent, de sorte qu'il est nécessaire que les conduites de vapeur soient également constituées d'une matière qui résiste à l'attaque déterminée par la vapeur supérieure à 500  C.

   Bien entendu, en ce qui concerne ces conduites et les tubes surchauffeurs, il existe des alliages d'acier qui répondent à ces exigences, mais ,le problème n'en est ainsi résolu qu'en partie, car il s'avère indispensable de fabriquer d'une matière inattaquable aussi les joints, les organes d'arrêt et embranchements et d'autres pièces quelquefois' 

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 assez compliquées. Par suite des difficultés de fabrication et en vue d'éviter les soudures, ces organes devront - également pour des raisons d'économie - être fabriqués sous forme de moulages d'acier.

   Or, les alliages qu'on utilise pour de tels moulages d'acier, accusent l'inconvénient qu'ils requièrent trop de constituants d'alliage et ce en trop fortes quantités ou bien, lorsqu'ils contiennent un faible nombre de constituants, ces alliages ne répondent pas aux exigences d'ordre mécanique et ne résistent pas à la corrosion. 



   L'objet de la présente invention est un moulage d'acier qui ne résiste pas seulement à l'influence corrosive de la vapeur mais qui, en ce qui concerne la sécurité en présence des efforts particulièrement considérables auxquels sont soumises les chaudières à vapeur, répond en outre aux conditions technologiques des cahiers de charge. Le moulage d'acier à utiliser devra donc réunir les propriétés suivantes :
1. Résistance chimique à l'attaque de la vapeur d'eau aux températures supérieures à   5000   C. 



   2. Grande résistance thermique, c'est-à-dire limite élevée d'écoulement limité aux températures utilisées. 



   3. Malgré une forte résistance, l'alliage doit accuser un coefficient d'allongement suffisant, ainsi qu'une forte ténacité à froid, afin de pouvoir résister aussi aux efforts de flexion se produisant lorsque les conduites sont refroidies, ou lors de la remise en marche de l'installation. 



   Des essais minutieux effectués par l'inventeur ont permis de trouver un alliage spécialement indiqué pour les moulages d'acier, et qui répond aux conditions énumérées ci-dessus, ou qui pourra être employé dans les cas où se présentent des conditions analogues. Il est de plus particulièrement avantageux que ces moulages pourront être fabriqués économiquement, la coulée et le finissage s'effectuant sans qu'il faille recourir à des mesures spé- 

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 ciales. La fusion de l'acier se fait dans le four électrique. 



  L'alliage à moulages d'acier, suivant l'invention, se compose comme suit : 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Cr <SEP> Si <SEP> Mo
<tb> 0.12-0.20 <SEP> 2.5 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 0.6-l.a <SEP> % <SEP> 0.4-1.0 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 En ce qui concerne les teneurs en manganèse, soufre, phosphore etc., on emploie des quantités habituelles ; le reste est constitué. par du fer. 



   Le molybdène pourra être remplacé, en tout ou en partie, dans des proportions appropriées, par du tungstène ou du vanadium. La teneur en silicium pourra également être remplacée partiellement ou presque entièrement par de l'aluminium. Sans que les propriétés caractéristiques de l'alliage subissent une modification essentielle, celui-ci pourra comporter encore une faible quantité de nickel, cobalt, cuivre, zirconium et tentale, soit séparément jusqu'à 0.5 % soit à plusieurs ou ensemble jusqu'à une teneur d'environ 1 %. Il est particulièrement avantageux de recourir à une faible teneur en carbone lorsque celle en chrome est élevée, et de réduire la teneur en silicium dans le cas de fortes teneurs en chrome. Les propriétés excellentes du nouvel alliage ressortent des exemples ci-après. 



   On a utilisé, pour une température de vapeur surchauffée à   5350   C., l'alliage I du tableau ci-après. Les deux autres alliages II et III, destinés aux mêmes usages, ont donné, aux essais, les résultats indiqués au tableau. En tout cas, les alliages pour moulages d'acier, conformément à l'invention, se sont avérés particulièrement bien utilisables pour les emplois indiqués ci-dessus, et ne le cèdent en rien aux aciers forgés destinés aux mêmes usages. 



    ANALYSE   
 EMI3.2 
 
<tb> 
<tb> Alliage <SEP> C <SEP> Cr <SEP> Si <SEP> Mo <SEP> Mn <SEP> S <SEP> P
<tb> I <SEP> 0.15 <SEP> 3.4 <SEP> 0.80 <SEP> 0. <SEP> 53 <SEP> 0.58 <SEP> 0. <SEP> 01 <SEP> 0. <SEP> 024
<tb> II <SEP> 0.18 <SEP> 2. <SEP> 8 <SEP> 1.1 <SEP> 0. <SEP> 6 <SEP> 0.7 <SEP> 0.008 <SEP> 0.019
<tb> III <SEP> 0.13 <SEP> 4.75 <SEP> 0.65 <SEP> 0.8 <SEP> 0.4 <SEP> 6 <SEP> 0.01 <SEP> 0.02
<tb> 
<tb> 
 

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 caractéristiques physiques après recuit sans tension. 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> 



  Limite <SEP> d' <SEP> Résis- <SEP> Allon- <SEP> Stric- <SEP> Limite <SEP> Téna- <SEP> Angle
<tb> étirage <SEP> tance <SEP> gement <SEP> tion <SEP> d'écou- <SEP> cité <SEP> de
<tb> lement <SEP> mkg/cm2 <SEP> flexion
<tb> limité
<tb> kg/mm <SEP> 2 <SEP> % <SEP> % <SEP> à <SEP> 5350 <SEP> C
<tb> (1) <SEP> (2)
<tb> 
<tb> I <SEP> 43 <SEP> 65 <SEP> 22 <SEP> 69 <SEP> 11 <SEP> 15 <SEP> 1800
<tb> II <SEP> 46 <SEP> 71 <SEP> 17 <SEP> 61 <SEP> 11.3 <SEP> 11 <SEP> 140 
<tb> III <SEP> 39 <SEP> 62 <SEP> 23 <SEP> 72 <SEP> 11.8 <SEP> 17 <SEP> 180 
<tb> 
 (1) petit essai suivant Charpy (2) dimension de l'échantillon   20 @  
REVENDICATIONS. l.

   Alliage pour moulages d'acier, pour températures de vapeur élevées supérieures à 5000 C., et pour fortes pressions, caractérisé par la composition suivante : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> CARBONE <SEP> CHROME <SEP> SILICIUM <SEP> MOLYBDENE <SEP> 
<tb> 0.12 <SEP> - <SEP> 0. <SEP> 20 <SEP> % <SEP> 2. <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 0.6 <SEP> - <SEP> 1.2 <SEP> % <SEP> 0.4 <SEP> - <SEP> 1.0 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
 avec les quantités habituelles de manganèse, soufre et phosphore, le reste étant constitué par du fer.

Claims

2. Alliage pour moulages d'acier, suivant revendication 1, caractérisé en ce que, pour les fortes teneurs en chrome, on utilise les faibles teneurs en carbone, et en ce que les faibles teneurs en silicium sont additionnées aux fortes teneurs en chrome.

3. Alliage pour moulages d'acier, suivant revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il renferme en outre du nickel, cobalt, cuivre, zirconium et tantale, séparément jusqu'à 0.5 %, ou à plusieurs ou conjointement jusqu'à des teneurs d'environ 1.0 %.

4. L'utilisation d'un alliage pour moulages d'acier, suivant revendications 1 à 3, pour la fabrication de joints, organes d'arrêt, embranchements et autres pièces pour des températures de vapeur supérieures à 5000 C., et pour des pressions élevées, ou pour des emplois analogues.