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Elément de construction perfectionné et ses applications.
La présente invention est relative à 'un'élément de construction se présentant sous forme d'un fil, d'un câble, d'une tige, d'un profilé, etc.., en acier ou autre métal ou alliage, destiné à être relie par soudure, en bout, à l'une ou à ses deux extrémité))) à un on à deux éléments analogues.
Il est connu d'employer dans la construction ou pour la fabrication de certaines pièces, des éléments de ligature ou de frottage, des armatures destinées à supporter des efforts de tension etc.*, ces éléments ou armatures ayant subi la-font pose un traitement thermique destiné à améliorer leurs caractéristiques mécaniques* L'emploi de tels éléments est d'autant plus reoommandable que les constructions ou
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pièce* en question doivent supporter des efforts importante
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Ctent le ces par exemple des tuyaux pour canaation8 moue pression qui comportent souvent une armature de frettage qui
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ne trouve soumise, quand la canalisation est en servioe, à des tensions extrêmement importantes;
cette armature de fret'taie est le plue souvent réalisée en fila d'acier ayant par exemple les caractéristiques suivantes'
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Résistanoe à la traotion.... 60 à 70 ki/mm envI
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Limite élastique, ........... 30 à (0 k/mm2 jllonement .1.. w .......... a6 k 20 % ènv.
Pour améliorer les caractéristique)* de cet acier on le soumet à un traitement thermique oomportant un ohauf-
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taie iL 900fù suivi d'une trempe au plomb il 46000.
Grâce à ce traitement thermique les caractéristiques du métal se trouvent ainsi améliorées et prennent les
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valeurs suivantest
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1Résistanoe à la traction O* ........ 85 à 100 kmm2 enr.
Limite élastique ....................60 70 k/mm2 n Allongement ...............,...,......lb 10 enr.
Inapplication de ce procédé soulève cependant de sérieuses difficultés toutes les fois qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre des éléments en aoier d'une longueur importante supérieure à celles que réalisent couramment les-, aciéries ou d'utiliaer lea chutes importantes dans le ces par exemple du frettage en continu.
Il est, en effet, difficile d'assembler bout à bout les élément* avant traitement thermique et, d'autre part, leur soudure bout à bout après traitement thermique modifie toujours les caractéristiques métallographiques du métal et provoque aouvent une diminution sensible de la résistance dans la zone avoisinant la soudure;
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oelle-oi peut tomber par exemple entre 60 et 76 kg/mm? dans le cas d'un acier du type ci-dessus et traite comme il vient d'être dit.
On a proposé d'effectuer après cette Soudure un nouveau traitement thermique de la donction intéressée, toutefois, il est difficile pratiquement de rétablir l'uni- formité des caractéristiques métallurgiques et mécaniques du métal entre la partie courante et les régions de la soudure.
La présente'invention a pour objet un élément per- fectionné de construction sous forme d'un fil, barre, profilé ou,oâble en aoier ou autre métal ou alliage ayant subi un traitement thermique, destiné à être relié par soudure à des éléments analogues voisins, et présentant à ses extrémités une résistance à la traction au moins .égale à celle de la partie courante.
Ce résultat est obtenu grâce au fait que l'élément est formé d'une partie courante et d'embouts la prolongeant, l'ensemble ayant subi un traitement thermique ayant amélio- ré ses caractéristiques mécaniques et lesdits embout. étant renforcés de manière que chacun d'eux après soudure à Item- bout adjacent de l'élément voisin, ce qui provoquera une chute de ses caractéristiques mécaniques, oontinue à présenter, une résistance totale à la traction au moins égale à celle de la partie courante de l'élément.
Les embouts peuvent soit être rapportés par soudure sur la partie oourante de l'élément soit venir de matière avec elle et être constitués par des parties de section transversale renforcée.
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Grâce à leur section et/ou à leurs caractéristiques méca- niques initiales supérieures à celles du fil, la résistance à la traction des embouts, qui peuvent ne pas subir l'effet favorable du traitement thermique d'ensemble ou perdre cet effet lors de la soudure des éléments bout à bout, conserve, en effet, une valeur supérieure ou au moins égale à telle de la partie courante de Isolement traité,, '.Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemples
La fig:
1 représente un élément selon l'invention, muni d'ombouts en acier spécial, ledit élément étant .fixe à un autre élément analogue} la fig. 2 est un graphique 'représentant en ordonnées les variations de la résistance totale @ à la traction de la partie courante et des embouts au cours des diverses opérations de fabri- cation, le temps t étant porté en abscisses;
la fig. @ représente une variante dans laquelle l'embout vient de matière avec la partie courante de Isolément; la fig. 4 représente, sehématiquement, les variations de la résistance totale à la traction de la partie courante et des , embouts au cours des diverses opérations de fabrication dudit élément.
Suivant l'exemple d'exécution représenté à la fig. 1, l'élément qui est plus particulièrement un élément de frottage, de , tuyaux en béton armé par exemple, comporte une partie courante 1, constituée par un fil machine de 5,4 mm de diamètre. Ce fil,dont
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/rectilignes on ale représenté que les deux oztrémitéa, eàt on réalité enroulé en oouronne ou bobine, d'un poida total par exemple de 150 kgs, de telle aorte que si le frottage d'un tuyau (par exemple de 1 m20 de diamètre et de 6 m de longueur) ou autre opération, nécessite
400 kgs d'acier, trois éléments doivent être soudé. bout à bout.
Selon l'invention, en vue de permettre cette soudure sans qu'il en résulte. une chute de la résistance à la traction 1\ du fil 1 due à la soudure, ohaque extrémitéde ce fil)est prolongée
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par un embout 2 qui lui est soudé en 3 par résistance, étincelage ou arc, ou chalumeau, par brasure etc. Cet embout a une longueur d'environ 50 cm et son diamètre est de 6,3 mm environ.
Le fil L est en acier courant au carbone ayant avant traitement les caractéristiques mécaniques suivantes ;
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<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction............... <SEP> 50 <SEP> à <SEP> 70 <SEP> kg/mm2 <SEP> environ
<tb>
<tb>
<tb> Limite <SEP> élastique <SEP> ....................... <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 40 <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> ............................ <SEP> 25 <SEP> à <SEP> 20 <SEP> % <SEP> environ
<tb>
alors que les embouts 2 sont en un acier spécial, par exemple, en acier au nickel-chrome dont les caractéristiques mécaniques avant' traitement sont les suivantes :
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<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> .............. <SEP> 90 <SEP> à <SEP> 110 <SEP> kg/mm2 <SEP> env.
<tb>
<tb>
Limite <SEP> élastique...................... <SEP> 60 <SEP> à <SEP> 75 <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> Allongement <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 12 <SEP> % <SEP> environ.
<tb>
En réalité sur l'élément fini, le fil 1 et les embouts 2 n'ont pas les caractéristiques.ci-dessus car, après la soudure, le fil 1 muni de ses embouts 3 a été soumis en botte ou en continu à un traitement, thermique comportant une chauffe à 900 C environ suivie.d'une trempe à 450 C environ dans un bain de plomb.
Il en résulte que par suite de ce traitement thermique la partie courante du fil a les caractéristiques mécaniques suivantes :
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<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> 85 <SEP> à <SEP> 100 <SEP> kg/mm2/ <SEP> environ
<tb> Limite <SEP> élastique <SEP> ....................... <SEP> 60 <SEP> & <SEP> 70 <SEP> kg/nm <SEP> "
<tb>
<tb> Allongement <SEP> ............................ <SEP> 15 <SEP> à <SEP> 10 <SEP> % <SEP> environ
<tb>
tandis que les embouts ont les caractéristiques suivantes :
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<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> ,............. <SEP> 115 <SEP> à <SEP> 125 <SEP> kg/mm2 <SEP> environ
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limite <SEP> élastique <SEP> ...................... <SEP> 80 <SEP> à <SEP> 90 <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Allongement. <SEP> ........................ <SEP> 10 <SEP> % <SEP> environ.
<tb>
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Sur la figure 2, on a représenté en ! et A' les résistances totales à la traction de la partie courante 1 avant traitement et après traitement; de même en B et B' sont représentées les résistances totales à la traction des embouts 2 avant et après traitement. Ces diverses résistances qui tiennent compte des dimensions dois sections transversales, du fil 1 et des embouts 2, sont représentées par des plage , en raison des limites données pour les résistances au mm2.
Les bottes de fil machine unies de leurs embouts et traitées sont expédiées par les usines aux utilisateurs ohez lesquels elles sont soudées les unes aux autres, avant ou pendant le travail d'utilisation, de manière à contituer des longueurs de fil suffisantes pour frotter un tuyau complet.
La soudure 4 (fig. 1) des @mbouts entre eux s'effectue de préférence par soudure autogène, par résistance, par étincelage ou par tout autre prooédé connu et,grâce à la rapiditéde oette opération, la chaleur nécessaire pour la mener à bonne fin n'a pas le temps de se propager au-delà des embouts et d'atteindre la partie courante 1 du fil, ni par suite d'altérer ses propriétés mécaniques.
La résistance à la traotion par mm2 des embouts tombe, du fait de la soudure, à 90 à 100 kg/mm et comme on le Toit reste@supérieure ou au moins égale à celle de la partie courante (86 à 100 kgs), de telle sorte que la résistance totale B" à la traction
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de ces embouts (fig. 2) reste supérieure à celle A' de la partie oourante traitée.
Suivant la variante représentée à la fig. 3 et dans le cas par exemple du même métal que dans l'exemple ci-dessus, les embouts 5 viennent de matière avec la partie courante du filet ont un diamètre supérieure à celui'de cette, partie .courante, ces diamètres étant par exemple de 6. 7mm pour les embouts 5 et de 5, 4 mm pour la partie oourante 6. Ces embouts peuvent être obtenue soit en refoulant l'extrémité du fil soit en conservant aux extrémité* du fil une partie renforoée en ne faisant pas subir à ces extrémités la ou les dernières passes du laminage -ou du tréfilage imposé à la partie courante du fil. Les résistances totales à la traction du fil et des embouts sont représentées respectivement en 0 et D (fig.4).
Le fil avec ses embouts venus de matière aveo lui est traité comme indiqué oi-dessus de telle sorte qu'après traitement l'ensemble possède les caractéristiques indiquées plus haut (Résistance, a. la traction - 85 à 100 kgs/mm2), les résistances.totales à la traction étant respectivement C' et
D'.
Apres soudure des embouts entre eux et du fait de cette soudure la résistance à la traction par mm2 de ces embouts retombe à une valeur comprise entre 60 et 75 kgs/mm2 inférieure par conséquent à celle de la partie courante (85 à 100), mais étant donnée la section plus, grande ce ces embouts, la résistance totale D" (Pige 4) à la traction desdits embouts reste encore supérieure ou au moins égale à celle Ct'de la partie courante de l'élément.
Grâce à l'invention, la soudure.en * (Fig. 1) ou 7 (Fig. 3) de deux éléments de frettage ne constitue donc plus un point faible de l'armature de grande longueur obtenue ce qui rend inutile tout traitement thermique supplémentaire pour retrouver ces caractéristiques mécaniques.
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Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution décrits. C'est ainsi qu'elle est applicable non seulement aux fils de frettage, mais à tous les éléments tels que barres, profilés, utilisés seuls dans' la construction métallique ou oonjointement avec d'autres matériaux comme dans le béton armé, ces éléments étant en acier ou tout autre métal ou alliage susceptible de bénéficier d'un traitement thermique.
L'invention s'applique également aux éléments multiples tels que torons et câbles dont chaque brin ou chaque extrémité comportera deux embouts* .
L'invention peut être appliquée non seulement pour la préparation d'éléments élastiques d'un poids supérieur à celui qu'il est courant de fabriquer, maiségalement pour la réalisation d'éléments rigides tels que barres ou profilée dtune longueur supérieure à celles quil est possible de trans- porter d'une façon courante.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.