BE446068A - - Google Patents

Description

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  " Procédé de fabrication d'aciers contenant de   l'azote."   
On   sait   que l'addition d'azote aux   aciers   permet de conférer à ceux-ci diverses propriétés Intéressantes. 



  Parmi ces propriétés, deux sont particulièrement   importan-   tes, ce sont : l'agrandissement de la zone gamma, agrandis- sement qui se manifeste d'une façon particulière par exemple pour les aciers chrome-nickel du type   ferritique-austénitique   à forte proportion d'éléments   d'alliage,   et la formation   d'un   germe lors de la solidification d'aciers au chrome   ferritiques.   



   On a essayé, de différentes façons, de procéder à l'addition d'azote à des aciers par alliage. On a d'abord introduit l'azote sous forme gazeuse dans le bain d'acier en fusion, soit sous forme d'azote pur, soit sous forme dkmmo- nicac. Puis on a ajouté des composés azotés encore stables à la température du bain d'acier et l'on a obtenu ainsi une meilleure absorption de l'azote. A cet effet, on a utilisé 

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 des nitrures de chrome, du ferro-chrome contenant de l'a- zote ou du ferro-molybdène contenant de l'azote. On a déjà utilisé aussi des nitrates que l'on a ajoutés aux oxydes, dans la fabrication d'alliages pauvres en carboné par ré- duction d'ondes au moyen d'aluminium ou de silicium.

   Enfin, on a aussi ajouté l'azote sous forme de composés diffici- lement décomposables, par exemple sous forme de nitrure de manganèse ou de cyno-nitrures de calcium, de titane ou de zirconium. 



   Ces procédés présentent divers inconvénients. 



  L'introduction d'azote ou d'ammoniac doit être effectuée pendant une longue durée et elle n'aboutit qu'à des teneurs minimes en azote dans l'acier, malgré une très grande consom- mation d'azote. Par l'utilisation des nitrures cités, qui sont stables ou qui se décomposent difficilement, il est bien possible de faciliter l'introduction de l'azote dans l'acier, mais on introduit alors dans le bain d'acier, en même temps que l'azote, des éléments étrangers dont la pré- sence ou la quantité peuvent souvent être gênantes. 



   Conformément à l'invention,   l'azote   est introduit dans des bains d'acier sous forme de nitrure de fer, avec ou sans éléments d'alliage formant des nitrures stables. 



   On sait toutefois que le nitrure de fer n'est que très peu stable vis-à-vis de la température, comme le mon- trent les chiffres suivants : 
Azote dans le fer dans un courant d'ammoniac sec, en pourcentage en poids :   450 /700  @700 /4,8     780 /0.3.   



  On pouvait donc s'attendre à voir le nitrure de fer introduit dans un bain de métal en fusion de 1.600 C par exemple, se décomposer immédiatement et l'azote gazeux s'échapper com- plètement. On a constaté toutefois ce fait inattendu, en appliquant le procédé décrit, qu'il ne s'échappe qu'une quan- tité relativement faible de l'azote introduit, ce qui doit être attribué évidemment à l'actrité particulière de l'azote contenu dans le nitrure de fer et libéré. Abstraction faite de cette constatation, les pertes d'azote pouvant se produire, le cas échéant, sont sans importance économique, à cause de la facilité d'obtention du nitrure de fer. 



   Un autre avantage particulier de la présente in- vention consiste, lorsque l'on ajoute du nitrure de fer, en   @   

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 ce que l'on ne risque pas d'introduire un corps étranger ou un élément d'alliage gênant ou inutile dans le bain d'acier, comme c'est le cas, par exemple, lorsque l'on ajoute l'azote sous les formes connues indiquées plus haut. 



   Le fer et   l'azote   forment entre eux différents composés dont les plus connus sont les nitrures correspon- dant aux formules de constitution Fe4N et Fe2N. Or, on a constaté que l'apport d'azote est maximum, lorsque l'on opère suivant le procédé décrit, avec un nitrure correspon- dant à la formule Fe4N. Ce nitrure se distingue évidemment par une tendance plus faible à se décomposer sous l'action de la température. 



   Pour faciliter le dosage, on peut ajouter le ni-   trure   de fer sous forme de tablettes, de briquettes ou de comprimés analogues cou de comprimés de nitrure mélangé avec de la poudre de fer. On a constaté toutefois qu'il est par-   ticulièrement   avantageux d'ajouter le nitrure de fer sous forme de nitrure pulvérulent, la poudre étant introduite dans le bain de fusion par soufflage à l'aide d'un courant de gaz. On peut utiliser à cet effet les appareils ou dis- positifs les plus divers, par exemple une sorte d'injecteur. 



  Si l'on veut éviter une réaction du gaz lui-même, ce qui n'a pas du tout besoin d'être toujours le cas, on prend un courant de gaz pratiquement inerte par rapport au bain d'a- cier en fusion, par exemple de l'azote qui, employé seul, ainsi qu'on l'a dit plus haut, ne permet pas d'obtenir un enrichissement appréciable du bain d'acier. Il convient, en particulier, dlorsqu'il s'agit de bains assez considéra- bles en volume, d'effectuer le soufflage à plusieurs en- droits simultanément ou de mouvoir, pendant le soufflage, le dispositif de soufflage immergé dans le bain.

Claims (1)

1. .REVENDICATIONS, 1. Procédé de fabrication d'aciers, alliés ou non, contenant de l'azote, caractérisé en ce que l'azote est ajouté sous forme de nitrure de fer au bain d'acier en fusion.

   2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un nitrure de fer correspondant à peu près à la composition Fe4N.

   3. procédé selon les revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que le nitrure de fer est utilisé sous forme de comprimés de nitrure de fer seul ou de nitrure de fer mélangé avec de la poudre de fer.

   4, Procédé selon les revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que le nitrure de fer est Introduit sous forme de poudre soufflée dans le bain d'acier en fusion à l'aide d'un courant de gaz.

   5. Procédé selon la revendication 4, caractéri- sé en ce que l'on utilise, pour le soufflage, un gaz inerte ou pratiquement inerte par rapport au bain d'acier en fusion.

   6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on utilise, pour le soufflage, un gaz susceptible de former un composé avec le bain d'acier en fusion ou avec les éléments individuels de ce bain.

   7. Procédé selon les revendications 4 à 6, carac- térisé en ce que le soufflage a lieu en différents endroits du bain de fusion.

   8. Procédé selon les revendications à 6, ca- ractzrisé en ce que le dispositif de soufflage est immergé dans le bain et mis en mouvement pendant le soufflage.

   9, Aciers alliés ou non, produits par le procédé conforme aux revendications 1 à 8.