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Procédé d'amélioration des qualités physiques des aciers de cons- truction, en particulier de la ténacité. sur barreau entaillé à de basses températures.
Les produits de laminoir fabriqués en aciers de construction usuels sont utilisés à l'état non recuit, tels qu'ils sortent du laminoir. Ces aciers, possèdent alors, à la température ambian- te, des propriétés physiques relativement bonnes qui sont fixées par les prescriptions de normalisation et celles pour la réception.
Ces propriétés à la température ambiante étaient, en général jus- qu'à présent, également obtenues lorsqu'il s'agissait de profils épais. Il a cependant été démontré. que les propriétés physiques, en particulier la ténacité sur barreau entaillé, de ces pièces de construction laissaient fortement à désirer lorsque ces derniè- res étaient exposées à de basses températures.
Ainsi par exemple, la ténacité sur barreau entaillé d'un acier à 0,2 % de carbone, 0,55 % de silicium, 1,2 % de manganèse, 0,50 % de cuivre et 0,40 % , de chrome, exemple I, (acier 52), qui à + 20 C, présente encore
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un indice de résilience largement satisfaisant de 12 mkg/cm2 et plus, ne donne plus à -20 C. que 4 mkg/cm2; cet indice peut même tomber pour des profils épais, à moins de 2 mkg/cm2 à -20 C. Ce phénomène peut être observé dans une mesure encore plus marquée dans un acier à 0,1 % de carbone et 0,5 % de manganèse, exemple II (acier 37) ou dans d'autres types connus d'acier de construc- tion.
Par suite de cette chute rapide du coefficient de résilien- ce à de basses températures, de telles pièces de construction, qui peuvent être très souvent exposées à ces basses températures, courent naturellement un grand risque. Lorsque se présentent des pointes de tension, qui peuvent être provoquées par de petites défectuosités de la surface ayant le même effet qu'une entaille ou par de brusques vibrations, la faible ténacité sur barreau entaillé de la matière à de basses températures peut, sans plus, être cause d'une rupture sans déformation de la pièce de construc- tion.
Par des essais approfondis, il a été constaté qu'il est pos- sible d'améliorer fortement, en particulier pour de basses tempé- ratures, la ténacité sur barreau entaillé de produits de laminoir en aciers de construction connus et ce en les soumettant, avant le montage, à un recuit normalisateur. Il est déjà connu, il est vrai, qu'il est possible, par le recuit des aciers ou par d'autres traitements qui tendent à affiner le grain, de déplacer, vers des températures plus basses, la chute brusque de la courbe de la té- nacité sur barreau entaillé par rapport à la température.
Par con- tre, il a cependant été constaté, d'une manière surprenante dans le cas considéré, qu'un recuit normalisateur qui n'entraîne, par rapport à l'état de laminage déjà à grain fin, aucun affinage sup- plémentaire du grain, est cause d'une grande amélioration de la ténacité sur barreau entaillé à de basses températures. Ainsi par exemple, pour l'acier suivant l'exemple I qui, dans l'état après laminage, avait présenté une résilience, à -200 C., allant de 4 à 2 mkg/cmê suivant l'épaisseur du profil, après un recuit nor-
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malisateur, lors de. quoi le grain n'est nullement affiné, cette résilience s'élève, dans tous les cas, à plus de 10 mkg/cm2.
L'amélioration de la ténacité. sur barreau entaillé est particu- lièrement remarquable dans les aciers doux (exemple II) où à -20 C., après le recuit normalisateur, des résiliences de l'or- dre de 20 mkg/cm2 sont encore obtenues, tandis que dans l'état non normalisé, celle-ci ne s'élevait qu'à 1-2 mkg/cm2. Les re- cherches approfondies apportèrent, en outre, la constatation surprenante que l'amélioration apportée à la matière par le recuit normalisateur est beaucoup plus sensible pour de basses tempéra- tures que pour la température ambiante ou des températures plus élevées.
Tandis que par exemple, pour un acier suivant l'exemple I, il est constaté à 20 C. une amélioration de la ténacité sur barreau entaillé d'environ 20 %, cette amélioration à -20 C. va- rie entre 150 et 500 %. Ce même phénomène est encore plus frappant pour les qualités plus douces.
La figure annexée donne une représentation schématique de . l'influence d'un recuit normalisateur sur les courbes de la rési- lience par rapport à la température des aciers de construction.
Il résulte clairement qu'un recuit normalisateur entraîne une extraordinaire amélioration de la qualité de l'acier de construc- tion, surtout pour de basses températures. Dans beaucoup de cas, l'amélioration de la qualité à la température ambiante ne serait pas absolument nécessaire car, comme le montrent les exemples précités, les valeurs prescrites sont atteintes d'une manière normale. L'amélioration pour les basses températures est tellement frappante et importante qu'il est nécessaire, au point de vue sé- curité, de procéder à un recuit normalisateur pour toutes les pièces de construction qui peuvent être exposées à de basses tem- pératures ; ceci est particulièrement intéressant pour les cons- tructions de ponts ou de superstructure.