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"Procédé de travail à basse température des aciers nickel-chrome
EMI1.1
austénitiqued';
C'est un fait bien connu que l'on peut durcir les aciers nickel-chrome austénitiques par le travail à froid. La dureté n'est pas la seule propriété ainsi améliorée: d'autres proprié- tés à la température ambiante le sont aussi ; en particulier, la charge de rupture, la limite élastique et la limite de proportion- nalité sont augmentées. On sait aussi que l'amélioration de ces propriétés croît avec le degré d'écrouissage exécuté et qu'elle varie d'un acier à l'autre suivant l'instabilité de l'austénite
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dans l'acier.
Pour obtenir une forte augmentation de la charge de rupture ou de la dureté à la température ambiante, un écrouis- élevé sage/est nécessaire et ceci conduit habituellement à une diminu- tion de la ductilité de l'acier.
La présente invention est fondée sur cette découverte que -si le travail est exécuté à des températures très basses, le de,- gré d'écrouissage (mesuré par la réduction de la section trans- versale) nécessaire pour élever la dureté et la résistance à la température ambiante dans une mesure prédéterminée est inférieur au degré de travail nécessaire, avec le même acier, lorsqu'on opè- re à la température ambiante et que, de plus, la ductilité n'est pas réduite dans la même proportion.
En conséquence, en travail- lant à des températures très basses, il devient possible, soit de communiquer à l'acier des propriétés combinées que l'on ne peut pas obtenir par le travail à la température ambiante, soit de produire une combinaison de propriétés désirée par un écrous- sage inférieur à celui qui serait nécessaire à la température am- biante. Bien qu'il soit commode de mesurer les propriétés à la température ambiante, les propriétés améliorées obtenues par le travail à très basse température se maintinnent, en fait, à des températures aussi bien supérieures qu'inférieures à la tempéra- ture ambiante.
Conformément à l'invention, par suite, on travaille l'a- cier à une température inférieure à -18 C et de préférence infé- rieure à -45 C. On peut utiliser avec avantage des températures beaucoup plus basses.
Il va sans dire que la mesure dans laquelle les propriétés à la température ambiante se trouvent modifiées par le travail à basse température dépend du degré d'écrouissage obtenu. En général, une réduction de section transversale de 20% doit être produite par laminage, par étirage ou par une opération analogue si l'on veut obtenir une amélioration substantielle.
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L'invention présente une utilité particulière dans son application aux;aciers dans lesquels l'austénite est quelque peu instable, bien qu'on puisse l'appliquer à toute la gamme des aciers nickel-chrome austénitiques dans lesquels, ainsi que cela est bien connu, la teneur en nickel est comprise entre 6 et 22% et la teneur en chrome entre 16 et 26%. Ces aciers peuvent, bien entendu, contenir d'autres éléments en petites quantités, tels qu'on les rencontre dans l'élaboration de l'acier 18/8
Pour illustrer les améliorations que l'invention permet d'obtenir, on donne ci-après les résultats d'essais sur diverses nuances d'axier. Dans chaque cas, on a laminé à froid six échan- tillons d'une même nuance. On a réduit de 20% la section de trois de ces échantillons, à la température ambiante pour l'un à -75 C pour le second et à -195 C pour le troisième.
On a laminé à froid les trois autres échantillons dans les mêmes conditions, avec cette différence que la réduction de la section transversale a été de 40%. On a ensuite déterminé la charge de rupture (CR) en kg/mm2, la limite de proportionnalité (LP) ou la limite élasti- que (LE) en kg/mm2 et on a mesuré la dureté à l'échelle Rockwell C (R;c.). Les résultats ont été les suivants :
Réduction Température C.R. L.P. R.c.
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¯¯¯¯¯¯ en C. - -
EMI3.2
<tb> Acier <SEP> No.l <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 115 <SEP> 23,40 <SEP> 37
<tb> contenant <SEP> 20- <SEP> 75 <SEP> 165 <SEP> 55,80 <SEP> 48
<tb> 7,5% <SEP> de <SEP> nickel, <SEP> 20- <SEP> 195 <SEP> 187 <SEP> 68,40 <SEP> 50
<tb> 17,7% <SEP> de <SEP> chrome <SEP> @
<tb> et <SEP> 0,08% <SEP> 40 <SEP> 15 <SEP> 133 <SEP> 32,50 <SEP> 43
<tb> de <SEP> carbone <SEP> 40 <SEP> - <SEP> 75 <SEP> 198 <SEP> 86,80 <SEP> 52
<tb> 40 <SEP> - <SEP> 195 <SEP> 210 <SEP> 112,00 <SEP> 53
<tb>
<tb> Réduction <SEP> Température <SEP> L.E. <SEP> L. <SEP> P. <SEP> R. <SEP> c.
<tb>
EMI3.3
¯¯¯¯¯¯¯ en C, ¯¯¯ ¯¯¯
EMI3.4
<tb> Acier <SEP> No.2 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 90 <SEP> 80,9 <SEP> 31
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> contenant <SEP> 20- <SEP> 75 <SEP> 113 <SEP> 94,5 <SEP> 30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 9,3% <SEP> de <SEP> nickel, <SEP> 20- <SEP> 195 <SEP> 136 <SEP> 104 <SEP> 42
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 18,3% <SEP> de <SEP> chrome
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> et <SEP> 0,12% <SEP> 40 <SEP> 15 <SEP> 113,5 <SEP> Non <SEP> 38
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> carbone <SEP> 40- <SEP> 75 <SEP> 153 <SEP> dé- <SEP> 47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 40- <SEP> 195 <SEP> 174 <SEP> ter- <SEP> 51
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> miné
<tb>
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'Réduction Température L.E. L. P. R.c.
EMI4.1
¯¯¯¯¯¯ en C. ¯¯¯ ¯¯¯
EMI4.2
<tb> Acier <SEP> Nb. <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 89 <SEP> 82,1 <SEP> 30
<tb> contenant <SEP> 20- <SEP> 75 <SEP> 119 <SEP> 94 <SEP> 40
<tb> 9,5% <SEP> de <SEP> nickel, <SEP> 20- <SEP> 195 <SEP> 135 <SEP> 163 <SEP> 44
<tb> 18,1% <SEP> de <SEP> chrome
<tb> et <SEP> 0,07% <SEP> 40 <SEP> 15 <SEP> 113 <SEP> 105,5 <SEP> 37
<tb> de <SEP> carbone <SEP> 40- <SEP> 75 <SEP> 163 <SEP> 157 <SEP> 47
<tb> 40- <SEP> 195 <SEP> 178 <SEP> 174 <SEP> 48
<tb>
<tb> Acier <SEP> No.4 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 88 <SEP> 82,6 <SEP> 31
<tb> contenant <SEP> 20- <SEP> 75 <SEP> 99,5 <SEP> 85 <SEP> 35
<tb>
EMI4.3
11,2% de nickel, 20 - 195 108x5 '$7,4 36
EMI4.4
<tb> 17,7% <SEP> de <SEP> chrome <SEP> 103
<tb>
<tb> 0,07% <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 40 <SEP> 15 <SEP> 109 <SEP> 103 <SEP> 36
<tb>
<tb> et <SEP> 1,
0% <SEP> de <SEP> niobium <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 75 <SEP> 127 <SEP> 119 <SEP> 40
<tb>
<tb> 40- <SEP> 195 <SEP> 135 <SEP> 129 <SEP> 42
<tb>
D'autres essais sur l'acier No.l ont montré que la charge de rupture observée après le laminage donnant 40% de réduction de la section à la tempérautre ambiante a été obtenue à -75 C avec 8% seulement de réduction. De plus, tandis que la ductilité après le laminage à température ambiante était telle que l'allongement était de 20%, après le laminage à basse température elle était de 30%.
L'acier No.4 est plus stable que les autres. La charge de rupture constatée après une réduction de 40% de la section à la température ambiante peut être obtenue dans ledit acier par une réduction de 20% à -195 C. Après le laminage à la température ambiante, l'allongement n'était que de 8%, tandis qu'après le la- minage à basse température, il était de 15%.
Les opérations de travail exécutées à des températures très basses conformément à l'invention comprennent le laminage de feuillards, de tôles, de plaques et d'autres produits plats, l'étirage de barres, de fils,etc.. et aussi l'étirage de tubes, de tuyaux et d'autres produits creux.
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R E S U Pd: E.
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