BE434341A - - Google Patents

Description

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  "Procédé d'amélioration de la résistance à l'oxy- dation superficielle d'alliages de fer-aluminium et alliagesen résultant" 
La présente invention concerne   un   procédé dtamélioration de la résistance à l'oxydation superfi- cielle (formation de battitures) d'alliages de fer et d'aluminium. L'addition d'aluminium à du fer agit, comme on le sait, dans le sens d'une augmentation de la résis- tance à l'oxydation   superf icielle.   La limite de la te- neur en aluminium est, pour les alliages malléables, d' environ 15   %   d'Al; elle est un peu supérieure pour les alliages coulés et peut aller jusqu'à 20 à 25 % d'Al environ. La limite inférieure est toujours de 1% d'Al. 

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   Des essais entrepris dans un large domaine ont Montré que la résistance à l'oxydation superficielle dcs alliages du système Fe-Al, présentant déjà une cer- taine résistance à l'oxydation, peut encore être augmen- tée dans des proportions tout à fait extraordinaires lorsque ces alliages contiennent une petite addition de Zr et/ou   Ti.   LI influence du Zirkonium ou du Titane a été tout d'abord déterminée au sujet d'alliages du type pré- cité contenant du titane ou du zirkonium, ou les deux métaux à la fois, en quantités décelables.

   Il est apparu toutefois que la même ou sensiblement la. même augmenta- tion de la résistance à l'oxydation superficielle est obtenue lorsque, après fabrication de   l'alliage   additionné de titane ou zirkonium, on ne   peut  constater la présence que de traces des additions ou même on   ne   peut plus dé- celer leur présence.   On   peut   en   induire que l'effet de l'addition de titane ou de zirkonium repose sur une réac- tion qui a lieu dans le bain métallique liquide en fu- sion et qui est du type dénommé   usuellement   réaction de désoxydation. 



   On sait que l'on détermine la résistance à l'oxydation superficielle d'un alliage en mesurant le temps., dénommé "durée de vie", pendant lequel résiste de diamètre un fil de 0,5   mm./par   exemple, élevé par un courant élec-   trique --   une température déterminée, jusqu'à ce que ce fil soit complètement brûlé. Cette durée de vie en heures est appelée indice de résistance. 



   Le tableau ci-après, dans lequel de tels ré- sultats de mesure sont reproduits, montre la supériorité inhabituelle des alliages désoxydés à l'aide de Zr ou Ti. 

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 EMI3.1 
 
<tb> 



  Composition <SEP> : <SEP> Durée <SEP> de <SEP> vie
<tb> à <SEP> 1050  <SEP> en <SEP> heures
<tb> 
<tb> Fe <SEP> Al <SEP> Ti <SEP> Zr
<tb> t
<tb> 
<tb> 1 <SEP> 90 <SEP> 10 <SEP> -- <SEP> -- <SEP> t <SEP> 25
<tb> 
<tb> 2 <SEP> 89,7 <SEP> 10 <SEP> 0,3 <SEP> -- <SEP> 300
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 89,7 <SEP> 10 <SEP> -- <SEP> 0,3 <SEP> Ta <SEP> 200
<tb> 
<tb> 4 <SEP> 85,7 <SEP> 10 <SEP> -- <SEP> 0,3 <SEP> 4 <SEP> 300
<tb> 
<tb> 5 <SEP> 85,7 <SEP> 10 <SEP> 0,3 <SEP> -- <SEP> 4 <SEP> 300 <SEP> 
<tb> 
 
Alors que l'acier N  1, qui n'a été soumis à aucune désokydation, au sens de   l'invention,   a, à 1050 C, une durée de vie d'environ 25 heures, les aciers de même composition (Ne 2 et N  3) désoxydés à l'aide de zirkonium ou de titane tiennent pendant un temps environ dix fois plus long. 



   On peut,' bien entendu, également travailler avec un excès de zirkonium et/ou de titane, ce qui, comme il a été prouvé, ne nuit on rien. La présence d'autres métaux n'affecte pas non plus 1'effet de désoxydation, ce qui est surprenant. On peut, par exemple, ajouter sé-   parément   ou simultanément du Ta ou du Nb en proportion totale pouvant atteindre 10 %. Comme le montre par exem- ple   les ?   4 et 5, la durée élevée de vie reste maintenue mais la solidité à chaud s'élève d'environ 100 %, ce qui est d'une grande   importance   pour l'utilisation pratique de ces alliages amenés par le procédé selon l'invention. à la plus halte résistance à l'oxydation superficielle. 



   Le procédé selon l'invention est, par exemple, mis en oeuvre comme suit : on fond du fer avec de   l'alu-   minium dans un four à induction et on fixe la température du bain à la température de coulée, on introduit alors rapidement le titane et/ou le   zirkoniuni,     de   préférence 

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 sous forme d'un alliage préliminaire, et on s'efforce d'obtenir un mélange rapide   en     remettant   en circuit immédiatement le four à   Induction   ou bien, quand on ne dispose d'aucun four à   inauction,   à l'aide d'un brassage mécanique intense. La réaction métallurgique ne nécessite que peu de temps, de sorte qu'il est possible d'opérer la coulée rapidement après cette   opération.   



   Quoique, comme déjà Mentionné ci-dessus, une quantité de Zr et Ti en excès sur celle qui est néces- saire à la désoxydation n'est pas préjudiciable, on main- tient, et cola déjà pour des raisons économiques, les additions à une très faible proportion. Une addition de 0,1 % devrait normalement suffire et une addition de 1 % ne devrait pas être   dépassés.   



   Exemple : 
On fond dans un four à haute fréquence une charge de 50   kgs.   correspondant à une analyse normale de   89,7   % de fer et 10 %d'aluminium. Après un maintien en fusion pendant une heure, on ajoute une charge de 0,5 kg. de ferro-zirkonium contenant environ 40   % de   zirkonium et on remet ensuite à nouveau le four en cir- cuit pendant quelques minutes, de sorte que l'addition de zirkonium se mélange avec le bain. La matière en fusion est alors immédiatement coulée. L'acier obtenu a une te- neur en zirkonium de 0,2 % et son indice de résistance est de   200   heures.

   L'amélioration de cet indice vis à vis d'un acier de même composition,obtenu dans les mômes con- ditions, mais sans addition de zirkonium, est une multi- plication par huit correspondant à un rapport des dits indices de   200 :     25.   



   La présente invention comprend également dans son cadre les alliages obtenus par le nouveau procédé.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1.- Un procédé d'amélioration de la résistance à l'oxydation superficielle d'alliages de fer et d'alu- minium dont la teneur en aluminium est d'environ 1 % à environ 25 %, caractérisé en ce qu'on opère, peu avant la coulée, une désoxydation à l'aide de Zr et/ou de Ti ou d'alliages de ces deux métaux en quantités telles que les teneurs en Zr ou Ti de l'alliage à désoxyder ne dé- passent pas 1 %.

   2.- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on opère, après addition du désoxy- dant, un brassage du bain obtenu, lors de l'utilisation d'un four à induction, par exemple,par remise en circuit de ce four pendant un court intervalle de temps.

   3.- Un procédé en substance comme décrit.

   4.- Un alliage de haute résistance à l'oxyda- tion superficielle obtenu par le procédé selon.l'une quelconque des revendications précédentes.