BE506364A - - Google Patents

Description

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  PERFECTIONNEMENTS AUX SOUPAPES POUR MOTEURS-A COMBUSTION INTERNE. 



   On sait que les alliages utilisés pour les soupapes, ou les élé- ments de soupapes, des moteurs à combustion interne doivent posséder une bonne résistance au fluage, à la corrosion, à l'érosion et à la formation de piqûres aux températures élevées; ils doivent aussi être capables de ré- sister à l'attaque par les produits de la combustion des combustibles liquides contenant du plomb.

   Ces produits de combustion contiennent des matières très corrosives comme le plomb, l'oxyde de plomb, le sulfure de plomb, le sul- fate de plomb et le bromure de plomb qui produisent la mise hors d'usage pré- maturée des soupapes et des autres éléments de construction avec lesquels ils viennent en   c.ontacto   L'attaque par les composés de plomb est particulièrement marquée lorsque l'atmosphère qui les contient est alternativement oxydante et réductrice, Habituellement, les sbupapes sont soumises principalement à des conditions d'oxydation mais, dans des conditions comportant le fonctionnement à pleine puissance, comme il s'en présente dans l'aviation au décollage et pendant une montée rapide, les soupapes se trouvent soumises à une atmosphè- re, qui est réductrice pour l'oxyde de plomb ou autres composés du plomb. 



  Les alliages qui montrent une assez bonne résistance à la corrosion dans les atmosphères oxydantes contenant du plomb ne résistant pas toujours dans les atmosphères réductrices contenant du plomb et il existe une demande pour un alliage possédant une meilleure résistance au plomb et à ses compo- sés dans toutes les conditions. 



   La présente invention est fondée sur cette découverte que cer- tains alliages nickel-chrome contenant des quantités définies de titane, de silicium, de manganèse et de fer résistent très bien à l'action du plomb et de ses composés. Conformément à l'invention, les alliages sont composés de 15 % à 17 % de chrome, de 2,75 % à 3,35 % de titane, de 0,10 % au plus de carbone, de 0,15 % au plus de silicium, de   1,0 %   à 2,5 % de manganèse et de 8 % au plus de fer, le complément étant du   nickelo   De préférence, la teneur en manganèse est de 1,75 % au moins.

   Parmi les impuretés habituelles des alliages nickel-chrome contenant du fer, du manganèse et du titane, l'alumi- 

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 nium doit de préférence être absent, bien que l'on puisse tolérer jusqu'à 0,10% environ d'aluminium dans l'alliage sans que celui-ci en soit affecté de manière nuisible: le cuivre peut être toléré, mais la teneur en soufre,plomb, sélénium, tellure et bismuth doit être maintenue à une valeur aussi basse que cela est pratiquement possible. Comme le nickel contient habituellement une petite quantité de cobalt, l'expression "nickel" doit être comprise comme comprenant du cobalt en quantités occasionnelles, par exemple jusqu'à 1 % environ. 



   Les alliages préférés contiennent de   2,85 %   à 3,35 % de titane, de 0 à 0,08 % de   carbone,de     0,005 %   à   0;10 %   de silinium, de 2 %   à 2,5 %   de manganèse et de 3 % à 8 % de fer. 



   Le titane est essentiel comme durcissant par précipitation struc- turale si l'on désire obtenir l'effet optimum de durcissement du titane, la teneur en carbone de l'alliage ne doit pas dépasser 0,08 %. 



   Si on les compare aux alliages nickel-chrome antérieurs du type général dont il est question ici, les alliages réalisés conformément à l'in- vention sont caractérisés par des teneurs plus grandes,en manganèse et en ti- tane, ainsi que par-l'absence, ou par l'absence pratiquement complète,d'alu- minium 
Les alliages sont utilisés à l'état de durcissement par vieillis- sement. Le traitement de durcissement par vieillissement peut être l'un quel-. conque de ceux que l'on applique normalement aux alliages nickel-chrome et dans lesquels le titane produit une phase précipitable, mais il comporte de préférence le chauffage à une température comprise entre 1070  C et 1095  C, le refroidissement rapide à une température inférieure à 705 C et ensuite    le vieillissement pendant un laps de temps compris entre seize et vingt heures s   à 705 C.

   Le premier chauffage peut être une partie d'une opération de travail à chaud. 



   Un essai connu pour la corrosion par l'oxyde de plomb consiste à essayer un échantillon de   l'alliage   au contact d'oxyde de plomb en fusion pendant un temps donné à une température d'environ 9000 C dans des conditions réductrices. Cet essai a été appliqué à un certain nombre d'alliages réali- sés conformément à l'invention et qui avaient les compositions suivantes 
 EMI2.1 
 Alliage : %Ni %Or ..... Ti Fe : Si Mn %0 : %11.1: j No Î $Ni j 0 ... 0 0 . , . 0 .. 0 . 



  1 â 7,61,r : 15,Bl: 3,07 o,33 o,12 1,92 é o,07 : m : 2 : 73s32 : 15,64 2,96 : 5,97 : 0,07 : 1,93 : Q;û6: - : 3 '72, 62 15,67 2, 77 . 6,62 1 0,13 . 2, 04 . o, 04 : - 0, ol.l.: 
 EMI2.2 
 
<tb> 4 <SEP> : <SEP> 72,59 <SEP> : <SEP> 15,38 <SEP> : <SEP> 2,96 <SEP> . <SEP> 6,52 <SEP> : <SEP> 0,15 <SEP> : <SEP> 2,29 <SEP> . <SEP> 0,03 <SEP> : <SEP> 0,023:
<tb> 
<tb> 5 <SEP> : <SEP> 72,90 <SEP> : <SEP> 15,36 <SEP> : <SEP> 2,99 <SEP> 6,36 <SEP> 0,14 <SEP> : <SEP> 2,17 <SEP> : <SEP> 0,02 <SEP> : <SEP> 0,017:
<tb> 
<tb> 6 <SEP> : <SEP> 72,98 <SEP> : <SEP> 15,36 <SEP> : <SEP> 2,94 <SEP> 6,32 <SEP> 0,13 <SEP> . <SEP> 2,19 <SEP> : <SEP> 0,02 <SEP> : <SEP> 0,016:
<tb> 
 
 EMI2.3 
 7 . 73, .4 : 15,36 2,g6 : 6,33 0,05 : 2,18 :0,02 - 0,014: 8 : 73,11 : 15,35 : 2,75 6,36 0,11 : 2,33 0,03 :

   0,017z ---------------------------------------------------¯-¯¯¯-¯¯¯-¯¯¯¯¯¯¯¯ 
Tous ces alliages ont donné de bons résultats surtout en ce qui concerne la corrosion et la tendance à la formation de piqûres. 



   Par contre, un alliage connu comparable contenant environ 70 % de Ni, 15 % de Cr, 2,5   %. de   Ti, 0,7 % d'Al, 7 % de Fe,   0,65 %   de Mn et   0,02 %   de C n'a pas donné de résultats   satisfaisants.   De même, des résultats défa- vorables ont été obtenus aussi avec divers autres alliages   nickel-erhome   com- munément employés pour des-applications où ils doivent résister à la chaleur. 



  Ces alliages étaient les suivants 

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 EMI3.1 
 Alliage :%Ni zur %Ti a Fe -% Si e -Mri-a % 0 t 5 Àl ; divers zut al999oj1g,98 # a o,35 a o,35 0,32 : 0,02: B z,12; 0537 a o,1,.1 0,28 0,02: C a71,53a172a e 7,99 a 0,36 au 0,01: D .a7t,69a2,,5oa -- a1o,09 a o,29 0,344 :0,03: # a 6,6a3,65 # a Cpt a o,07 a o,59 0,41 2587 roo F al,5,o4.û,.o,30; # opt 0,05 Oel2 0,50 -14e46 Co G a O,17937a -- : Cpt a 0,1/. au3,1,.4 a l,2ga # 9 H a3l,ld.0al'7,70; 1,83: Cpt a 0,1 0,22 a O,o3a 0,02: I Cpt ils,041 2t79: 0,40 0,98 -- -- -- J C pt a .LS, ,! 1 a ,G, 09 a 1 / , o V a o, 03' â 2, 06 o, 02 a V , V3l.

Claims (1)

1. Les alliages E à J possédaient des propriétés particulièrement mauvaises,comme le prouvaient la résistance très faible à la corrosion totale et la très faible résistance à la formation de piqûreso Les soupapes et les éléments de soupapes ne sont pas les seuls organes pouvant être faits en tout ou en partie au moyen des alliages dé- crits : d'autres éléments de construction de moteurs à combustion interne, tels que les turbines à gaz et les moteurs à réaction peuvent être faits avec ces alliages. Lesdits éléments de construction peuvent être recouverts au moyen de l'alliageo RESUME.

   ============ L'invention a pour objet : A - Un alliage à base de nickel résistant à la chaleur et offrant une résistance substantielle à l'action destructrice, aux températures élevées, des atmosphères corrosives contenant du plomb, alliage présentant les caracté- ristiques suivantes, prises isolément ou en combinaisons 1. - Il est formé de 15 % à 17 % de chrome, de 2,75 % à 3,35 % de titane, d'au plus 0,10%'de carbone, d'au plus 0,15 % de silicium, de 1,0 % à 2,5 % de manganèse et de 8 % au plus de fer, le complément étant du nickel, sauf pour ce qui est des impuretés: 2. - La teneur en manganèse est d'au moins 1,75 %;

   3. - L'alliage contient de 2,85 à 3,35 % de titane, de 0 à 0,08 % de carbone, de 0,005 % à 0,10 % de silicium, de 2 % à 2,5 % de manganèse et de 3 % à 8 % de fer; B. - Le nouveau produit industriel que constitue un élément de construction qui, dans son utilisation normale, est soumis à l'action destruc- trice de produits de combustion contenant du plomb et qui est fait en un al- liage, durci par vieillissement, ayant l'une quelconque des compositions ci- dessus spécifiées;

   C - Le nouveau produit industriel que constitue une soupape pour moteur à combustion interne ou une partie d'une telle soupape soumise, en usa- ge normal, à l'action de produits de combustion contenant du plomb et faite en un alliage, durci par vieillissement, ayant l'une quelconque des composi- tions ci-dessus spécifiées,