BE445764A - - Google Patents

Description

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  Acier de construction pour avions. 



   On a élaboré, pour la construction d avions, une série d'aciers spéciaux à haute résistance à la traction, afin de maintenir aussi bas que possible le poids propre des éléments de construction, parmiles autres propriétés que l'on exige d'un bon acier de construction pour avions, on peut mentionner une grande soudabilité et-l'absence de la tendance à la   formation   de crevasses, dues à la soudure. 



  L'apparition de telles crevasses a été observée'notamment dans le cas de tôles pinces, au voisinage du joint de sou- 

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 dure. En outre, les conditions spéciales de la construction devions demandent que les éléments de construction soudés puissent être utilisés directement sans devoir subir aucun autre traitement après la soudure, parce qu'une amélioration   subséquente;   par un traitement thermique, des éléments de construction soudés est pratiquement impossible ou se heurte à de grosses difficultés. 



   On a principalement utilisé jusqu'ici, pour la con- struction d'avions, deux sortes d'acier à haute résistance qui satisfont   à   ces conditions. Ce sont des aciers au chrome- molybdène contenant de 0,2 à   0,3   de carbone, de 0,9 à I,I % de chrome et de 0,1 à 0,3   %   de molybdène, ainsi qu'un   cier   au manganèse, à basse teneur de carbone, contenant, au maximum, 0,25 % de carbone et de 0,8   à 10 %   de manganèse, auxquels on peut ajouter encore de 0,5 à 15   %   de nickel,   de 2 à   5 % de chrome, de 0,5 à   5 %   de tungstène, de 0,5 à 5 % de molybdène, de 0,5 à 2 % de vanadium, de 1 à 3 % de silicium et de 1   à   3 % de cuivre.

   Des éléments de construction soudés en acier appar- tenant à ces catégories possèdent, sans qu'ils aient subi aucun traitement ultérieur, une résistance allant de   60   jusqu'au ma- ximum de 80 kg. par mm2 et, dans la plupart des cas, la   résié-   tance se trouve entre les limites de 65 et 75 kg.   par =29   On n'a d'abord pas tâché de réaliser, pour des liaisons soudées en ces aciers, une résistance à la traction plus élevée, ce but ne peut d'ailleurs pas être atteint, parce que l'effet du traitement thermique s'annule, par l'action de la chaleur dé- gagée par l'opération de soudure dans la zone influencée, du fait de la faible résistance au recuit de ces aciers.

   Il en ré- sulte que, si l'on demandait aux liaisons soudées une résistan- ce supérieure à environ 75 kg. par mm2, la construction soudée   déviait   être soumise toute entière au traitement thermique, mais, en général, cette façon d'opérer est pratiquement impos- sible, notamment dans le cas des constructions soudées très encombrantes pour avions. 

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   Le développement ultérieur d'aciers de construction pour avions présentant,   apxès   soudure, une résistance plus éle- vée, supérieure à 90 kg. par mm2 par exemple, a d'abord ren- contré de grosses difficultés. On abien réussi à conserver la résistance à la traction requise en employant un acier contenant environ   0,1 %   de carbone, de 3,5 à   4,5   de manganèse et de 0,5 % de molybdène, mais la soudabilité de cet acier, en parti- culier sa résistance aux effets de la soudure (formation de   Gravasses),   était   insuffisante.   On admettait alors que, d'une façon générale, le manque de résistance aux tensions de sou- dage et, par conséquent, aussi à la formation de crevasses, de- vait augmenter en fonction de l'accroissement de la résistance à la traction.

   C'est seulement depuis ces derniers temps qu'on   connaît   quelques aciers soudables qui possèdent une grande résistance, après soudure. C'est ainsi qu'on a constaté, dans le cas d'un acier au   manganèse-chrome-molybdène   contenant 0,26   % de   carbone,   0,5 % de   silicium,   0,91 %   de manganèse, 0,57 % de chrome et 0,19   %   de molybdène, ayant subi un trai- tement thermique portant sa résistance à la traction à 96 kg. par mm2, qu'il avait, après la soudure, suivie d'aucun autre traitement, une résistance à la traction de 98 kg. par mm2. 



  Mais, comme cet acier ne résiste pas suffisamment au recuit, on doit s'attendre à un fléchissement de la résistance à la traction des constructions soudées en cas d'un chauffage répété ou prolongé. D'autre part, on connaît un acier au manganèse.- chrome-molybdène-vanadium qui contient jusqu'à 0,2 % de carbo- ne, jusqu'à   0,4 %   de silicium, jusqu'à 1,8 % de manganèse, de 0,6 à I % de chrome, de 0,3 à I % de molybdène et de 0,3 à   @     0,8 %   de vanadium et qui, tout en étant entièrement insensible aux effets de soudure, a   une résistance de   plus de 90 kg. par mm2 à l'état soudé, sans qu'il ait subi un traitement ulté- rieur.

   L'emploi de cet acier se propage cependant très   diffici-     lement     à   cause de la haute teneur en molybdène, vu les   condi-     tiens   actuelles du   marche   des matières premières. 

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   D'un autre coté, on n'u pas cru jusqu'ici pouvoir renoncer à la présence du molybdène, parce qu'on considérait le molybdène comme un facteur essentiel con-tribuant à la ré- sistance au recuit. En outre, la présence du molybdène parais- sait indispensable pour empêcher la fragilité due au recuit. 



   Toutefois, on a constaté le résultat surprenant , que des alliages d'acier exempts de molybdène satisfont, eux aussi, à toutes conditions précitées qu'on exige d'un acier très résistant pour la construction d'avions, quand les te- neurs en carbone, en manganèse, en chrome et en vanadium sont coordonnées entre elles d'une façon appropriée.

   L'invention a donc pour objet l'utilisation d'alliages d'acier titrant   jusqu'à.   0,25 % de carbone, de 0,3 à 0,5   %   de silicium, de 0,8 à 2,4   % de   manganèse, de 0,8 à   2,4 %   de chrome, de 0,1 à 0,4   %   de vanadium et, le reste étant du fer avec ou sans les impuretés usuelles, comme materiau pour des éléments de cons- truction soudés électriquement, à l'autogène'ou à la flamme d'hydrogène atomique, en particulier pour des organes d'avions devant présenter, après soudure, sans traitement ultérieur, une résistance à la traction supérieure à 90 kg. par mm2, tout en possédant de bonnes propriétés au point de vue de la téna- cité.

   On a reconnu comme particulièrement avantageuses, dans cette catégorie d'alliages, deux sortes d'acier ayant la com- position suivante: 
 EMI4.1 
 
<tb> carbone <SEP> Sillicium <SEP> Manganèse <SEP> Chrome <SEP> Vanadium
<tb> 
<tb> 1) <SEP> 0,16 <SEP> à <SEP> 0,20 <SEP> 0,3 <SEP> à <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> à <SEP> 1,7 <SEP> à <SEP> 2,1 <SEP> I,3
<tb> 2) <SEP> 0,16 <SEP> 0,2 <SEP> à <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> à <SEP> à <SEP> 0,20 <SEP> 0,5 <SEP> I,7 <SEP> à <SEP> 2,1 <SEP> 1,0 <SEP> à <SEP> I,3 <SEP> 0,2 <SEP> à <SEP> 0,3
<tb> 
 
Ces aciers, qui ont une résistance à la traction de 90   à 110   kg. par mm2 ainsi que des valeurs très satisfaisantes au point de vue de la ténacité sont tout-à-fait insensibles en ce qui concerne la formation de crevasses de soudure.

   Des liaisons soudées en ces aciers présentent, par suite de leur grande résistance au recuit, due à la présence du   -vanadium,   

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 une résistance à la traction de plus de 90 kg. par mm2, sans qu'on les ait   soumises   à un traitement   ultérieur,   par suite de leur faible teneur en carbone, ces aciers n'ont qu'une fai- ble tendance à durcir au voisinage du joint de soudure, c'est pourquoi il en résulte des valeurs très satisfaisantes pour la ténacité, même à. l'état soudé, sans traitement ultérieur. 



  Un avantage particulier de ces aciers consiste en ce qu'à l'état recuit normalisé, ils possèdent déjà. les   caractéristi-   ques mécaniques désirées, de sorte qu'ils n'ont pas besoin   d'un   traitement thermique d'amélioration. C'est ainsi, par exemple, qu'on a constaté sur une   tôle,   non encore soudée, de 1 mm. d'épaisseur en un acier contenant   0,16 %   de carbone, 0,49 % de silicium,   2,06 %   de manganèse, 1,27 % de chrome   et 0,89 %   de vanadium, après normalisation par recuit à 950 , les propriétés mécaniques suivantes: limita d'étirage 88 kg. par mm2, résistance à la traction 103,5 kg. par mm2, allonge- ment 106,3 %.

   La tôle soudée à l'autogène, mais n'ayant subi aucun autre traitement subséquent,   a.vait   les propriétés méca-   @   niques suivantes: limite   d'élasticité '(avec   allongement perma- nent de 0,2   %)   86 kg. par   mm2,   résistance à la traction 104 kg par mm2, allongement 6,2 %. Ces aciers conviennent non seule- ment pour la soudure à l'autogène, mais aussi pour celle à la flamme d'hydrogène atomique et pour celle à l'arc électrique. 



     Revendioa  tiens. 
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**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. I) L'utilisation d'alliages d'acier contenant jus- qu'à 0,25 % de carbone, de 0,3 à 0,5 % de silicium, de 0,8 à 2,4 % demanganèse, de 0,8 à. 2, 4 % de chrome et de I,1 à 0,4% de vanadium, le reste étant du fer, avec ou sans les impuretés usuelles, comme matériaux pour éléments de construction soudés électriquement, à l'autogène ou à la flamme d'hydrogène ato- mique, en particulier pour des éléments de construction <Desc/Clms Page number 6> pour avions, éléments qui, après soudure suivie d'aucun antre treitement, doivent présenter une résistance à la traction supé- rieure à 90 kg. par mm2 en marne temps qu'une grande ténacité.

   2) L'utilisation d'alliages d'acier contenant moins de 0,25 % de carbone, de 0,3 à 0,5 % de silicium, de 1 à 1,3 % de manganèse, de 1,7 à 2,1 % de chrome, et de 0,2 à 0,3 % de vanadium, le reste étant du fer avec ou sans les impuretés usu- elles, comme matériaux pour le but spécifié à la revendication 1, 3) L'utilisation d'alliages d'acier contenant moins de 0,25 % de carbone, de 0,3 à 0,5 % de silicium, de 1,7 à 2,1 % de manganèse, de 1 à 1,3 % de chrome et de 0,2 à 0,3 % de vana- dium, le reste étant du fer, avec ou sans les impuretés usuel- les, comme matériaux pour le but spécifié à la revendication 1.

   4) L'utilisation d'alliages d'acier suivant les re- vendications 1 à 3, comme matériaux pour des tles minces de moins de 6 mm. d'épaisseur ou pour des tubes à parois minces, à l'état normalisé par reouit, pour le but spécifié à la reven- dication 1.