BE480493A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   BREVET D'INVENTION. 



  Alliages d'acier. 



   La présente invention-est relative aux alliages d'acier et aux articles fabriqués au moyen de ces alliages qui ont une bonne résistance à l'allongement à hautes températures. A titre d'exemple de l'expression "bonne résistance à l'allongement" employée dans la présente spécification, on peut mentionner un taux minimum d'allongement de 1.6 x 10-5 par heure à 7000 C sous un effort de 10 tonnes par pouce carré. Ainsi qu'il apparaîtra plus tard, des aciers peuvent être produits suivant la présente invention ayant une résistance à l'allongement beaucoup meilleure que le chiffre donné ci-dessus. 



   Suivant la présente invention, des alliages d'acier comprennent des éléments entre les limites suivantes exprimées en poids : 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Carbone <SEP> de <SEP> 0.05 <SEP> à <SEP> 0.60%
<tb> 
 
 EMI2.2 
 Manganèse " 0,1 à 2.0% Silicium " ol à bzz 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> Nickel <SEP> " <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 40%
<tb> 
 
 EMI2.4 
 Chrome '  10 à 50% 
 EMI2.5 
 
<tb> 
<tb> Cobalt <SEP> " <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 60%
<tb> Molybdène <SEP> et/ou <SEP> )
<tb> 
 
 EMI2.6 
 Tungstène " O05 à 6% Total Niobium " 0 à 6% Vanadium Il 0.05 à 6% 3 à 15 % 
 EMI2.7 
 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fer <SEP> " <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 25%
<tb> 
 
Des alliages d'acier préférables suivant l'invention ont une composition entre les limites suivantes exprimées en poids:

   
 EMI2.8 
 
<tb> 
<tb> Carbone <SEP> de <SEP> 0025 <SEP> à <SEP> 0.40%
<tb> 
 
 EMI2.9 
 Manganèse  T 0.4 à lo0µ Silicium in 0.3 à 1.0% Nickel fui 5 à 20% Chrome fui 15 à 25% Cobalt re 25 à 50% 
 EMI2.10 
 
<tb> 
<tb> Molybdène <SEP> et/ou
<tb> 
 
 EMI2.11 
 Tungstène tu- à 4% Total Niobium " 1 à 4% Vanadium " 1 à 4j ) 5 à 11% 
 EMI2.12 
 
<tb> 
<tb> )
<tb> 
 
 EMI2.13 
 Fer Il z5 à 20 ô le cobalt et le nickel étant présents en proportions telles 
 EMI2.14 
 que leur poids total se trouve compris entre 30% et 70%)) et de préférence environ 585. 



   En plus, une certaine proportion de l'un ou de plusieurs des éléments titane, zirconium et aluminium, peut être présente, de préférence ne dépassant pas environ   4%   au total. 



   Un exemple d'acier suivant la présente invention comprend les éléments suivants exprimés en parties en poids 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Carbone <SEP> 0.28%
<tb> Manganèse <SEP> 0.79%
<tb> Silicium <SEP> 0.70%
<tb> Nickel <SEP> 16.2%
<tb> Chrome <SEP> 19.7%
<tb> Cobalt <SEP> 4202%
<tb> Molybdène <SEP> 2.20%
<tb> Niobium <SEP> 2.31%
<tb> Vanadium <SEP> 2.67%
<tb> 
 le reste étant du fer et les impuretés usuelles. 



   Des aciers examinés, la composition ci-dessus s'est montrée la plus avantageuse pour le travail à chaud, qui implique un traitement par la chaleur de fusion de 20  à 150  C. en dessous du point de fusion initial de l'alliage suivi par quelques pourcents de déformation plastique à une température comprise entre 650 et 8000 C. 



   Un alliage de cette composition a été traité pour fusion à 1280  Ce pendant 15 minutes, suivi de trempe à l'huile. Après ce traitement, des barres ont été laminées à une température de 700  C. pour donner une réduction de 4%, et un essai typique a donné les résultats suivants. Sous une tension de 16 tonnes par pouoe carré à une température d'essai de 750  C. on a   obte-   nu un allongement de 1% en 480 heures et la rupture s'est produite en 665 heures avec un taux d'allongement minimum de 9 x 10-6 par heure, et un allongement final à la rupture de 10%.

   D'autres échantillons furent travaillés à chaud par martelage à une température de 700  C. entre des outils, et un essai typique après ce traitement a donné les résultats suivants.Avec un effort de 10 tonnes par pouce carré à une température de 8000 C. on a obtenu une tension d'allongement de 1% en 300 heures. et la rupture s'est produite en 704 heures avec un taux d'allongement minimum de 1.3 x 10-5 et un allongement à la rupture de 9%. 



   L'importance de travail à chaud   impàsé   peut être modifiée 

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 pour donner le meilleur équilibre de propriétés à une température donnée. En d'autres mots, si la température de service peut être prédite avec précision, l'importance du travail à chaud et la température du travail à chaud peuvent être choisies pour donner les résultats optimum à cette température particu-   lière.   



   Un autre exemple d'acier endéans la portée de la présente invention qui a été trouvé jusqu'ici être très avantageux pour un traitement de fusion par la chaleur entre 20  et 1500 C. endessous du point de fusion initial suivi de refroidissement par l'air, l'huile ou l'eau, avec ou sans un traitement de mûrissement à une température de 600 à 8000 C., est la composition 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> suivante <SEP> : <SEP> 
<tb> Carbone <SEP> 0.3%
<tb> Manganèse <SEP> 0.8%
<tb> Silicium <SEP> 0.5%
<tb> Nickel <SEP> 12.5%
<tb> Chrome <SEP> 19.0%
<tb> Cobalt <SEP> 45.5%
<tb> Molybdène <SEP> 2.0%
<tb> Niobium <SEP> 1.3%
<tb> Vanadium <SEP> 2¯eg
<tb> 
 le reste étant du fer et les impuretés usuelles. 



   Un alliage de cette composition a été traité pour fusion à 1280  C. pendant 15 minutes suivi de mûrissement pendant 46 heures à   7500   C.La tension d'épreuve de 0,1% après le traitement de mûrissement a été de 49.3 tonnes par pouce carré, ce qui est une valeur exceptionnellement élevée pour un acier   austénitique.   'Un essai d'allongement typique réalisé dans l'état mûri sous une tension de 14 tonnes par pouce carré à une température de   7500   C. a montré une tension de   1%   après 1340 heures et un temps de rupture de 1636 heures avec un taux d'allongement minimum de   4.7   x 10-6 par heure et un allongement à la rupture de 3%. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Un autre exemple d'acier endéans la présente invention, notamment d'un acier ne contenant pas de nickel, avait la 
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> composition <SEP> suivante <SEP> : <SEP> 
<tb> Carbone <SEP> 0.35%
<tb> Manganèse <SEP> 0.98%
<tb> Silicium <SEP> 0.27%
<tb> Chrome <SEP> 19.6%
<tb> Cobalt <SEP> 57.3%
<tb> Molybdène <SEP> 1.06%
<tb> Niobium <SEP> 1.31%
<tb> Vanadium <SEP> 3.46%
<tb> 
 le reste étant du fer et les impuretés usuelles. 



   Un essai d'allongement sur cette matière après traitement de fusion à   12800   C. suivi de trempe dans l'huile, a donné les chiffres suivants sous une tension de 16 tonnes par pouce carré à une température de 750  C ; une tension d'allongement de 1% fut atteinte en 100 heures, et la rupture ne s'est pas produite après 3. 000 heures, le taux de l'allongement minimum étant de 1.8 x 10-6. 



   Le soi-disant traitement de travail à chaud mentionné cidessus a pour effet d'élever la tension d'épreuve de l'acier aux températures plus basses et d'augmenter la résistance à l'allongement de l'acier aux hautes températures, par exemple, entre les limites de 600 et 950  C.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS ET RESUME. EMI5.2 <tb> <tb>

   1. <SEP> Alliages <SEP> d'acier <SEP> comprenant <SEP> : <SEP> <tb> Carbone <SEP> de <SEP> 0.05 <SEP> à <SEP> 0.60% <tb> Manganèse <SEP> " <SEP> 0.1 <SEP> à <SEP> 2.0% <tb> Silicium <SEP> " <SEP> 0.1 <SEP> à <SEP> 2.0% <tb> Nickel <SEP> " <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 40% <tb> Chrome <SEP> " <SEP> 10 <SEP> à <SEP> 30% <tb> Cobalt <SEP> " <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 60% <tb> <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 <tb> <tb> Molybdène <SEP> et/ou) <tb> Tungstène <SEP> de <SEP> 0. <SEP> 05 <SEP> à <SEP> 6%) <SEP> Total <tb> Niobium <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 6% <SEP> ) <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 15 <SEP> 5 <tb> Vanadium <SEP> " <SEP> 0.05 <SEP> à <SEP> 6% <SEP> ) <tb> ) <tb> Fer <SEP> " <SEP> 0.5 <SEP> à <SEP> 25% <tb> 2. <SEP> Alliages <SEP> d'acier <SEP> comprenant <SEP> :

   <SEP> <tb> Carbone <SEP> de <SEP> 0.25 <SEP> à <SEP> 0.40% <tb> Manganèse <SEP> 0.4 <SEP> à <SEP> 1.0% <tb> Silicium <SEP> " <SEP> 0.3 <SEP> à <SEP> 1.0% <tb> Nickel <SEP> " <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 20% <tb> Chrome <SEP> " <SEP> 15 <SEP> à <SEP> 25% <tb> Cobalt <SEP> " <SEP> 25 <SEP> à <SEP> 50% <tb> Molybdène <SEP> et/ou <tb> Tungstène <SEP> " <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 4%) <SEP> Total <tb> Niobium <SEP> " <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 4% <SEP> ) <tb> ) <SEP> 5 <SEP> à <SEP> 11 <SEP> % <tb> Vanadium <SEP> " <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 4% <SEP> ) <tb> ) <tb> Fer <SEP> @ <SEP> 0.5 <SEP> à <SEP> 20% <tb> 3. Alliages d'acier tels que revendiqués dans l'une quelconque des revendications précédentes, ayant une proportion de l'un ou plusieurs des éléments titane, zirconium et aluminium ne dépassant pas 4 % au total.

   4. Alliages d'acier tels que revendiqués dans n'importe laquelle des revendications précédentes, qui ont été soumis à un traitement par la chaleur de fusion.

   5. Alliages d'acier tels que revendiqués sous 4, qui ont été soumis à un travail à chaud ou au refroidissement à l'air, à l'huile, à l'eau, ce refroidissement étant si nécessaire suivi d'un traitement de mûrissement à 600 - 8000 C.

   6. Alliages d'acier consistant en : <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 <tb> <tb> Carbone <SEP> 0.28% <tb> Manganèse <SEP> 0.79% <tb> Silicium <SEP> 0.70% <tb> Nickel <SEP> 16.2% <tb> Chrome <SEP> 19.7% <tb> Cobalt <SEP> 42.2% <tb> Molybdène <SEP> 2.20% <tb> Niobium <SEP> 2.31% <tb> Vanadium <SEP> 2.67% <tb> le reste étant du fer et les impuretés usuelles. EMI7.2 <tb> <tb> 7. <SEP> Alliages <SEP> d'acier <SEP> consistant <SEP> en <SEP> : <tb> Carbone <SEP> 0.3% <tb> Manganèse <SEP> 0.8% <tb> Silicium <SEP> 0.5% <tb> Nickel <SEP> 12.5% <tb> Chrome <SEP> 19.0% <tb> Cobalt <SEP> 45.5% <tb> Molybdène <SEP> 2.0% <tb> Niobium <SEP> 1.3% <tb> Vanadium <SEP> 2.8% <tb> le reste étant du fer et les impuretés usuelles. EMI7.3 <tb> <tb> 8. <SEP> Alliages <SEP> d'acier <SEP> consistant <SEP> en <SEP> :

   <SEP> <tb> Carbone <SEP> 0.35% <tb> Manganèse <SEP> 0.98% <tb> Silicium <SEP> 0.27% <tb> Chrome <SEP> 19.6% <tb> Cobalt <SEP> 57.5% <tb> Molybd.ène <SEP> 1.06% <tb> Niobium <SEP> 1.31% <tb> Vanadium <SEP> 2.8% <tb> le reste étant du fer et les impuretés usuelles <Desc/Clms Page number 8> 9. Articles destinés à être employés aux hautes températures, fabriqués en alliages tels que revendiqués dans n'importe laquelle des revendications précédentes, 10. La production d'alliages substantiellement comme décrite