BE446767A - - Google Patents

Description

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  Fabrication d'articles qui doivent posséder une   résistance   permanente de fluage   elevee.   



   On connaît   dejà   des aciers-alliages chromés aux- quels on a ajouté de l'azote soit pour réduire la grosseur des grains ou augmenter la tenacité, soit pour améliorer l'aptitude à la trempe ou favoriser la formation de l'etat austénitique. De plus, il a   dejà   été proposé de reduire la grosseur des   grains   et d'augmenter la ténacité des aciers chromes en les additionnant de vanadium, de tungstène ou d'autres métaux. 



   Or, il a ete constate qu'en additionnant simul ta- 

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 nément de vanadium et de nitrogène des aciers-alliages con- tenant de 0,01 à   1,0 %   de carbone et de 6 à 35 % de chrome, il est possible de réaliser une élévation considérable de la limite de fluage, ce qui n'est pas possible au moyen d'u- ne addition de vanadium seul ou d'azote seul.

   Ce fait est d'autant plus surprenant que, de façon   générale,   la limite de fluage baisse lorsque la grosseur des grains diminue.Les teneurs optima en carbone sont comprises entre 0,01 et 0,6 % et les teneurs optima en chrome, entre 8 et 25   %.   La teneur en vanadium doit, en principe, être comprise entre 0,2 et   4,0 %   et, de préférence, entre   0,4   et 2,0 %; alors que la teneur en azote doit être comprise entre 0,02 et 1,0   %,   et, de   préference,   entre 0,05 et 0,5 %.

   On peut en outre faire entrer dans ces alliages jusqu'à 35   %   de nickel et/ou de co- balt, et jusqu'à 25 % de manganèse, sans toutefois que la proportion globale de ces derniers métaux puisse dépasser 40   %,   s'il est désirable que la structure soit austénitique, en totalité ou du moins en majeure partie.

   De plus, il a été reconnu comme avantageux d'ajouter jusqu'à 2 % de tungstène et   jusqutà   3 % de silicium, de molybdène ou d'autres ele- ments d'alliage qui ont pour effet   d'accrottre   la   resistan-   ce à l'oxydation à chaud ou de rehausser la limite de fluage exception faite, cependant, des   elements   qui, comme l'alumi- nium, le titane, le zirconium, par exemple, forment des ni- trures qui, aux températures élevées et à l'état solide, sont pratiquement insolubles dans les alliages. Il est donc recommandable de renoncer entièrement à l'emploi de ces derniers éléments ou, tout au moins, de n'en ajouter que des quantités très réduites.      



   Le tableau ci-dessous fait connaitre l'avantage technique qu'on peut   realiser,   au point de vue limite de fluage, par une addition simultanée de vanadium et de nitro- gène. par limite de fluage on entend ici la charge en kg/mmê qui, entre la 25  et la 35  heure de charge, produit une vi- tesse d'allongement inférieure à 10 x 10-4   %   par heure, e t   /il   

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 qui, au bout de 45 heures, donne un allongement permanent de moins de   0,2     %.   
 EMI3.1 
 
<tb> 



  NO.de <SEP> Analyse <SEP> Limite <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> l'alliage........................................................fluage
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> C <SEP> Cr <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> Ni <SEP> V <SEP> N2 <SEP> Mo <SEP> kg/mm
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> % <SEP> %
<tb> 
 
 EMI3.2 
 1 0,12 13,2 0,63 0,42 - - - - 18 S(à 500 0) 
 EMI3.3 
 
<tb> 0,09 <SEP> II,6 <SEP> 0,48 <SEP> 0,32 <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,21 <SEP> 7,5 <SEP> "
<tb> 
<tb> 3 <SEP> 0,10 <SEP> 12,5 <SEP> 0,46 <SEP> 0,32 <SEP> - <SEP> 0,59 <SEP> - <SEP> - <SEP> II,5
<tb> 
 
 EMI3.4 
 4 0,09 12 , 2 0,54 0,50 - 0,54 0,13 - 17 8 " 
 EMI3.5 
 
<tb> 5 <SEP> 0,22 <SEP> 13,9 <SEP> 0,89 <SEP> 0,66 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 1,99 <SEP> 25,5 <SEP> "
<tb> 
<tb> 6 <SEP> 0,23 <SEP> II,7 <SEP> 0,24 <SEP> 0,26 <SEP> - <SEP> 0,55 <SEP> 0,06 <SEP> 1,96 <SEP> 34,8 <SEP> "
<tb> 
<tb> 7 <SEP> 0,

  12 <SEP> 20,4 <SEP> 1,67 <SEP> 1,07 <SEP> 9,2 <SEP> - <SEP> - <SEP> 14,5(à <SEP> 600 C)
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 0,19 <SEP> 19,8 <SEP> 1,93 <SEP> 1,29 <SEP> 7,9 <SEP> 1,07 <SEP> - <SEP> - <SEP> 15,2 <SEP> "
<tb> 
<tb> 0,21 <SEP> 20,7 <SEP> 1,49 <SEP> 1,15 <SEP> 9,0 <SEP> - <SEP> 0,21 <SEP> - <SEP> 18 <SEP> "
<tb> 
 
 EMI3.6 
 10 0 , 10 20 ,0 1 96 1 31 I0,0 I,IS 0,17 -, 28 11 
 EMI3.7 
 
<tb> II <SEP> 0,12 <SEP> 17,7 <SEP> 1,15 <SEP> 7,0 <SEP> 2,01 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 9,5 <SEP> "
<tb> 
<tb> 12 <SEP> 0,18 <SEP> 17,6 <SEP> 1,37 <SEP> 6,7 <SEP> 1,71 <SEP> 1,04 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4,6 <SEP> "
<tb> 
<tb> 13 <SEP> 0,14 <SEP> 17,8 <SEP> 1,25 <SEP> 6,1 <SEP> 2,1 <SEP> - <SEP> 0,22 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> "
<tb> 
<tb> 14 <SEP> 0,18 <SEP> 17,6 <SEP> 1,30 <SEP> 7,0 <SEP> 1,73 <SEP> 1,04 <SEP> 0,

  19 <SEP> - <SEP> 21 <SEP> "
<tb> 
 
Le traitement thermique le plus approprie aux al- liages destines aux applications envisagées par la présente invention comporte un refroidissement pratique à partir d'une temperature elevee (supérieure à 7500 C.), refroidis- sement qui, dans le cas de dimensions pas trop grandes, peut être combine avec le forgeage, et qui est suivi d'un revenu      operé à une temperature inférieure à 700  C.; opération qui, s'il y a lieu, peut   n'être   exécutée qu'au moment de la mise en service des alliages à des températures élevées. 



   En plus dtune limite de fluage très élevée, les alliages en question font preuve d'une bonne résistance à la rouille, à l'action des acides etaux attaques chimiques en general se produisant aux temperatures   elevees,   ainsi que de propriétés mécaniques excellents et notamment d'une ténacité particulièrement grande à la température ambiante, par con- sequent, ils conviennent à toutes les applications qui, en dehors des proprietes indiquées, exigent une limite de flua- ge   élevee,   comme c'est le cas, par exemple, des appareils destines au cracking et à l'hydrogénation du petrole, ainsi qu'à la synthèse de l'ammoniaque, de l'essence, etc.

Claims (1)

1. Revendications.

   I/ L'emploi, comme matériau pour la fabrication d'articles devant posséder une limite de fluage élevee, d'aciers-alliages de l'analyse suivante: carbone de 0,01 à 1 %, et de preference, de 0,01 à 0,6 %; chrome, de 6 à 35 %, et de preference,de 8 à 25 %; vanadium, de 0,2 à 4 % , et de préférence, de 0,4 à 2 %; azote, de 0,02 à 1,0 %, et de préférence, de 0,05 à 0,5 %.

   2/ L'emploi, dans l'application envisagée sous I , daciers-alliages de l'analyse indiquée sous I et renfermant en outre jusqu' à 35 % de nickel et/ou de cobalt et jusqu' à 25 % de manganèse, la teneur globale en ces métaux ne depassant cependant pas les 40 %.

   3/ L'emploi, dans l'application envisagée sous I , d'aciers-alliages de l'analyse indiquée sous I et 2 et renfermant en outre jusqu'à 2 % de tungstène et jusqu'à 3 % de silicium, de molybdène ou d'autres éléments d'alliage qui ont pour effet d'accroitre la résistance à l'oxydation à chaud ou de rehausser la limite de fluage.

   4/ L'emploi, dans l'application envisagee sous I , d'aciers-alliages de l'analyse indiquée sous I , 2 et 3 et qui ont subi un refroidissement pratiqué à partir d'une temperature elevée (superieure à 750 C) et qui a été suivi, avant ou après la mise en service, d'un revenu opere à une température inférieure à 7000