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"Fer d'armature traité à froid et procédé pour sa fabrication'*
Il est déjà connu de soumettre les fers d'armature à un traita- ment à froid en vue d'augmenter la résistance du fer. On a, par exemple, effectué une torsion à froid de fers ronds ordinaires contenant environ 0,10% de carbone (acier 37), qui sont générale- ment utilisés pour l'armature de constructions en béton, et l'on a, de cette manièe, si fortement augmenté la limite d'étirage de l'acier (la limite 0,2) que l'on peut, par conséquent, déterminer les dimensions en se basant sur une tension admissible quelque peu
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plus grande, ce qui donne lieu à une économie de fer et donc une réduction du coût.
Il est toutefois bien connu qu'un traitement à froid rend le fer cassant et cet effet désavantageux, qui se mani- feste par une diminution rapide et importante de l'allongement de rupture, impose des limites très étroites au domaine du travail à froid et donc à l'augmentation de la résistance, l'on utilisait, comme matière de départ pour la torsion à froid, l'acier 37, cela est dû au fait que cette Matière possède, à l'état non déformé, un grand allongement de rupture, de sorte qu'on devait admettre que, pour cette raison, on pouvait opérer une déformation importante à froid avant que l'allongement de rupture ne descende en-dessous de la limite admissible*
Suivant l'invention,
il a entretemps été prouvé que cette supposition n'est pas toujours vraie, étant donné que l'allonge- ment de rupture de certaines matières de départ, qui possèdent, à l'état non déformé, un allongement ae rupture sensiblement plus faible que celui de l'acier 37, ne diminue pas autant que celui de l'acier 37 au cours d'une mené déformation à froid.
.:!il conséquence, on utilise, dans la torsion a froid selon l'invention, une matière de départ qui possède une composition et une texture telles qu'elle acquiert, au cours du traitement à froid, une augmentation sensible de la limite d'étirage (la limite 0,2), sans qu'il se produise en même temps la réduction bien connue, atteignant un pourcentage considérable, de l'allongement de rupture.
Une matière de départ particulièrement appropriée est celle dont la teneur en carbone atteint au moins 0,20%, cette teneur pouvant être totalement ou partiellement remplacée par
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des quantités équivalentes d'autres substances d'alliage qui amé- liorent les propriétés au point de vue de la résistance, telles que: silicium, manganèse, nickel, cuivre, chrome, wolfram, molybdène, ou titane.
Le résultat d'une série d'essais comparatifs entre un acier 37 ordinaire ayant une teneur en carbone de 0,10% et plusieurs aciers ayant une autre teneur en carbone et contenant d'autres substances d'alliage, montre qu'un acier qui possède, à l'état non déformé, un allongement de rupture sensiblement plus faible que l'acier 37, peut très bien acquérir un plus grand allongement de rupture que le dit acier, après avoir été soumis a la même torsion à froid, convenablement choisie.
Dans le dessin annexé, l'acier 37 est comparé, à titre d'exemple, à un acier ayant une teneur on carbone de 0,45%, les résultats des essais étant figurés dans un système rectangulaire de coordonnées, l'intensité de torsion étant portée sur l'axe des abscisses, Par l'intensité de torsion, on entend 100 d :h, d étant le diamètre de la barre en mm. et h le pas de vis de torsion, également en mm.
Le dessin, qui comporte des courbes concernant les deux aciers envisagés, fait ressortir que l'allongement de rupture de l'acier pauvre en carbone, représenté par la courbe 6 10' diminue rapide-
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l1lent -avec l' aUf,g.1tmtation de la tors ion,âurtQut au début de l'ope"ra- tion de torsion, tandis que la limite d'étirage de cet acier, re-
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présentée par la courba 1 , augmente régulièrement, sans atteindre une valeur maximum véritable.
Par la torsion à froid de cet acier, on n'obtient qu'une plus faible augmentation cle la limite d'étirage (la limite 0,2) au prix d'une diminution consi- dérable de l'allongement de rupture..% cela s'ajoute que, pendant l'opération de torsion, la limite d'étirage (la limite 0,2) de cet acier s'approche très fort de la résistance à la rupture figurée
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par la courbe en traits itterroryus ! 1 , d'où il résulte que la torsion rend cet acier cassant.
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D'une manière correspondante, le dessin montre, pour l'acier ayant une teneur en carbone de 0,45%, une courbe -5 qui indique l'allongement de rupture de cet acier. On remarquera que, à l'état non déformée cet acier possède un allongement de rupture beaucoup plus faible que l'acier 37; l'allongement de rupture reste tou- tefois pratiquement constant jusqu'à une intensité de torsion de 4 environ et ne descend ensuite que lentement, l'allongement de rupture se Maintenant toujours, pour de plus grandes intensités de torsion, à des valeurs plus élevées que ce n'est le cas pour l'acier contenant 0.10% de carbone.
En même temps, la limite d'étirage, représentée par la courbe #F,45, est relevée, cette limite étant encore toujours sensiblement plus grande que la limi- te d'étirage de l'acier contenant 0,10% de carbone. Par la torsion de l'acier jusqu'à une intensité de torsion da 4, on obtient un fer d'armature dont la limite d*étirage est portée de 4500 Kg/cm2 environ à plus de 5000 Kg/cm2, sans que l'allongement de rupture soit réduite La torsion de l'acier peut en tout cas être poussée quelque peu au-delà d'une intensité de torsion de 10, sans que le métal devienne trop cassant, ce qui ressort du dessin, puisque non seulement l'allongement de rupture est suffisant, notamment sensiblement supérieur à 10%,
mais que la résistance à la rupture est aussi toujours encore nettement plus grande que la limite d'étirage, qui est portée au-dessus de 6000 Kg/cm2 pour des inten- sités de torsion dépassant 10. Cela ressort clairement de. la compa- raison des courbes #B,45 et #F,45;
Etant donné que, pour des fers d'armature ordinaires pour les constructions publiques en béton, les autorités danoises prescrivent que le produit de la résistance à la traction, en Kg/cm2, et de l'allongement de ruptu- re doit atteindre au moins 74.000 et que l'allongement de rupture doit être supérieur à 10%, l'application de l'invention permet de satisfaire aux prespriptions officielles pour une limite d'éti- rage considérablement plus élevée. Par conséquent, on peut aussi
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déterminer les dimensions en se basant sur une plus grande charge admissible.
Finalement, le dessin montre qu'on peut appliquer une inten- sité de torsion d'environ 20 au susdit acier contenant 0,45% de carbone, et fabriquer ainsi un fer d'armature dont la limite d'étirage (la limite 0,2) a été portée à environ 7000Kg/cm2 au cours de la torsion, sans que l'allongement de rupture ne descende, de ce fait, en-dessous de la valeur admissible de 10%.
Les propriétés mentionnées de l'acier peuvent, comme il a été indiqué, être obtenues lorsque la teneur en carbone atteint une valeur appropriée; des propriétés correspondantes peuvent tou- tefois être également obtenues par l'alliage avec d'autres subs- tances ayant une action équivalente, par exemple*. silicium, manga- nèse, cuivre, nickel, chromo, Wolfram, molybdène, ou titane. Des propriétés particulièrement favorables peuvent être réalisées par une composition appropriée des substances d'alliage mentionnées ou par leur combinaison avec du carbone. Avant son traitement à froid, l'acier peut éventuellement être soumis à un traitement à chaud pour lui donner une texture à grain fin, capable de supporter de fortes déformations.
Comme il ressort de ce qui précède, le traitement à froid a pour but d'améliorer la matière et ce traitement peut s'effectuer d'une manière connue appropriée quelconque, par exemple par torsion, laminage à froid, tréfilage à froid ou étirage à froid.
La torsion peut non seulement être effectuée comme une tor- sion simple dans un seul et même sens, mais elle peut aussi être réalisée, par exemple, en changeant continuellement le sens de torsion, ou bien en tordant d'abord quelques fois dans des sens alternés, avant d'exécuter la torsion définitive dans un seul et même sens. L'invention peut être appliquée aussi bien à la torsion d'une barre simple que pour tordre ensemble deux ou plusieurs barres.