BE531999A

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Publication number: BE531999A
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention concerne les aciers   rapides.   Elle a pour objet des aciers de ce genre qui, après avoir été soumis aux traitements connus de durcissement et de revenu après trempe, possèdent un degré de dureté plus élevé que les aciers rapides connus traités à chaud de manière similaire. 



   On obtient ce résultat en incorporant aux aciers rapides ayant par ailleurs des constituants convenablement équilibrés, de petites quantités de bore atteignant   0,05%.   



   Les aciers rapides, objet de l'invention contiennent les constituants suivants selon les quantités en poids mentionnés dans les gammes suivantes (que l'on appellera par la suite "gammes principales"): 
 EMI1.1 
 Carbone 0000008000à0000000000080808 0,70 - 1,30jÉ Silicium oooooo*aoooooeooaoooooo.ooo 0, 1 - 0, 8% Manganèse oo000000000000000oooooeaeo 01 - Oe6% Tungstène OOa0000000aD000000ea0a0000 120 - 230% Chrome eooeoeoomoaeaeoaooooooaeaeeoo 2,0 - 50% Vanadium oooaaooooooesooeomaomaaooooo 0,1 - 5, µÉ Molybdène 000000000000000000000000808 0,1 - leo % Cobalt ..................... 0 - 20,0% Bore ........................ 0,001 - 0,05% 
 EMI1.2 
 
<tb> 
<tb> Fer <SEP> et <SEP> impuretés <SEP> habituelles <SEP> ........

   <SEP> Complément
<tb> 
 
On peut utiliser n'importe laquelle ou la totalité des   gam-   mes restreintes suivantes à la place des gammes correspondantes comprises dans les gammes principales mentionnées ci-dessus: 
 EMI1.3 
 Carbone 000000000000000000..000..00 0,7 - 0,95% Silicium 000000000004000.00000000000 0,1 - 014% Manganèse aooooo0oooooaooeomaoosobeo 0,15 - 0,4% Tungstène oooooooooooioooooeia**oo.o 16,0 - 19)0% Chrome 0000000000..00800000000000000 ,,7,J ' 5YO% Vanadium ooooooooooooooa.oeo ooooe,o 0,1 - 1,5 % Molybdène 000000000.000000000.000000 ,1 - 1,5% Bore 00000000000000000000000000000.. o,ool - 0,0j% Cobalt o00oooooaooeoooooaeseoooopoo - 3$ 
Suivant une variante, on peut remplacer par n'importe laquelle ou la totalité des gammes restreintes suivantes les gammes correspondantes comprises dans les gammes principales données ci-dessus:

   
 EMI1.4 
 Carbone o0000oooooaoooooooooaeoo z 1,0% Silicium oeooooo000000o0o0trtromol6o 0,1 # 0,4% Manganèse oDOOaoooooooooaos o0 00000 0,1 # 0,4% Tungstène o0000000oooootrotroaoooetrm 18 - 22% Chrome 3e5 - ' 7' Vanadium 0000000000.000000000000000 0,5 - 2,0$ Molybdène oeooceococooeeotooeeeocet 0,1 - 1,0% Bore 0000000000000000000.0000000000 0,001 - 0,01 % Cobalt oooooooaooooooemooecoeoaeeae 8 - 16% 
Suivant une autre variante encore, on peut utiliser n'importe laquelle ou la totalité des gammes suivantes au lieu des gammes correspondantes se trouvant dans les gammes correspondantes se trouvant dans les gammes principales données ci-dessus:

   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 Carbone 000000.00.....00..0.0000000000 1,0 - z Silicium 00000000000000000000000000000 oeil - Oe4% Manganèse 0000000.0000000000000000000. 0,1 - oe5% Tungstène oooooaeaooeeoaeoeoaeaoeeeees 12 - 15% Chrome ooova*oo*.*oovo***oo.ovo,o*ovo*o 2,5 - 5*0% Vanadium 000000.00000..000000.000000000 3,0 - 5,0% Molybdène oeooooaseaseoowoeosooooooeooo !1   1,0 % Bore 00..0000000000.0.0.00..00000.00000 0,001 - 0,02% Cobalt .eo<<.o.<K)<)0.ooo..o....o.e.o9...o 0 - 3% 
Les techniciens comprendront facilement que, pour obtenir une teneur en bore proprement diteil est nécessaire que le bore soit ajouté après que l'acier a été désoxydé de manière efficace.

   C'est la raison pour laquelle on entend par leterme "impuretés habituelles" utilisé à propos des gammes principales données ci-dessus, de petites quantités adéquates d'agents de désoxydation ou réduction tels que l'aluminium ou le titane, qui sont bien connus pour avoir cette fonction, ou des agents plutôt moins connus tels que le zircone, le magnésium ou le cérium (en tant que "misch métal") l'agent ou les agents de réduction étant ajoutés en quantités suffisantes pour désoxyder efficacement l'acier et assurer une faible teneur résiduelle en une ou plusieurs de ces substances avant l'addition du bore. 



   On peut forger ces aciers, au moins jusqu'à une teneur en bore de 0,03% environ, tandis que des teneurs en bore plus élevées rendent les aciers difficiles à forger. On durcit ces aciers en les trempant à l'air ou à l'huile à des températures comprises entre 1250 C. et 1370 0. et on les soumet à un revenu après trempe en les chauffant à nouveau une ou plusieurs fois à 520 C. - 650 C. 



   En règle générale, le degré de dureté est maximum lorsque la température du revenu après trempa est comprise entre 0,005 et   0,01%.   



   Ce fait est illustré plus clairement dans les dessins annexés dont les graphiques établissent une comparaison entre des aciers à coupe rapide appelés RDM 403 et   RDM   404 qui contiennent respectivement   0,005 %   de bore et   0,01 %   de bore et un acier rapide exempt de bore appelé RDM 402. L'analyse des trois aciers est la suivante : 
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> RDM <SEP> 402 <SEP> RDM <SEP> 403 <SEP> RDM <SEP> 404 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI2.3 
 Carbone ovoo,..o,oooooooo 0,82% 000. 0,81% ...... 0,86% Silicium ooo.o.ooo.oevoo* 0,15% .00. 0,l8% 004000 0,21% Manganèse  vojov*ooeoooo  0,20% .... 0,19% .o*...e 0,23 % Tungstène ooooo oaooioooo 18,6 % .... 1898% vooa..e 18,6 % Chrome oooooo*ooooooooo*oo 4,26% *oeo 4e2% *o.oo.

    4,3$ Vanadium vooooo.<o**o  e . 1,09% ..0. 1,1% 00000.. 1,11% Molybdène oo**..ee a.o.oov 0,40% ..00 0,65% ...... : 0,6% Bore oaea*ce.vo, o.o.oeo * Néant *oeo 0,005fl.o.oooo 0,01% 
 EMI2.4 
 
<tb> 
<tb> Fer <SEP> & <SEP> impuretés
<tb> habituelles <SEP> Complément <SEP> Complément <SEP> Complément
<tb> 
 
Comme le montrent les graphiques, les trois aciers ont été durcis à des températures respectives de 1280 C.,   1300 00   et   1320 C.   et on a obtenu la dureté maximum dans les aciers au bore lorsqu'on les a trempés à la température la plus élevée et avec l'acier RDM 403 soumis à un revenu après trempe à environ 5700  Co pour obtenir une 

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 dureté   Vickers   de 955, enfin avec l'acier RDM 404 soumis à un revenu après trempe à une température d'environ 565  C.

   pour atteindre une dureté Vickers de 9300 Au contraire, on atteint la dureté   Viokers   maximum de 925 avec l'acier exempt de bore après l'avoir trempé à la température intermédiaire et l'avoir soumis à un revenu après trempe à environ   550 00   On a procédé aux essais de dureté Vickers sous une charge de 30 kg. 



   A titre d'exemple d'aciers rapides conformes à l'invention, on peut citer encore les suivants: 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> RDM <SEP> 506 <SEP> RDM <SEP> 483 <SEP> RDM <SEP> 479 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI3.2 
 Carbone 000000000000000000000 0,86% ... o.995% ... 1,18 Silicium  ooooooooooooooooooo 0,3% eoo 0,3% 00. o,30 Manganèse osoeoeooeseoeooooo0 0,3% 000 0,3% ... ou Tungstène aooovooo*oooo eoooe 20,0% ... 20,7 % ese lq.,VO Chrome 0000000000000000000000 50% 000 5,0 % ....

   44% Vanadium a e o o a a o 0 0 0 0 0 0 0 0 o a o o 1,7% oc* , 50 0000 4,0% Molybdène oooooooovo*oooooooo 0,3% 000 0,6% 0000 0,3% Bore o0oooo0eo0oooCao0oo0ooeo fl,oo5 000 0,01% oeae 0,002% Cobalt 0000000000000000000000 Il,0% ooo o 109/0 osoe 
 EMI3.3 
 
<tb> 
<tb> Fer <SEP> et <SEP> impuretés
<tb> habituelles <SEP> Complément <SEP> Complément <SEP> Complément
<tb> Le <SEP> chiffre <SEP> maximum <SEP> ou <SEP> chiffre <SEP> de <SEP> pointe <SEP> de <SEP> la <SEP> dureté <SEP> Vickers
<tb> d'un <SEP> acier <SEP> RDM <SEP> 506 <SEP> après <SEP> un <SEP> traitement <SEP> thermique <SEP> approprié <SEP> (trempe
<tb> à <SEP> l'huile <SEP> à <SEP> 1330  <SEP> C., <SEP> suivie <SEP> d'un <SEP> double <SEP> revenu <SEP> à <SEP> 550  <SEP> C.) <SEP> est <SEP> 1000.
<tb> 



  Ce <SEP> chiffre <SEP> se <SEP> rapproche <SEP> de <SEP> la <SEP> valeur <SEP> 940 <SEP> que <SEP> l'on <SEP> obtient <SEP> par <SEP> un <SEP> traitement <SEP> thermique <SEP> similaire <SEP> d'un <SEP> alliage <SEP> analogue <SEP> ne <SEP> contenant <SEP> pas <SEP> de
<tb> bore.
<tb> 



  La <SEP> dureté <SEP> Vickers <SEP> maximum <SEP> ou <SEP> dureté <SEP> de <SEP> pointe <SEP> d'un <SEP> acier <SEP> RDM
<tb> 483 <SEP> après <SEP> un <SEP> traitement <SEP> thermique <SEP> approprié <SEP> (trempe <SEP> à <SEP> l'huile <SEP> à <SEP> 1320 0
<tb> suivi <SEP> d'un <SEP> double <SEP> revenu <SEP> à. <SEP> 530 C) <SEP> est <SEP> de <SEP> 1025. <SEP> Ce <SEP> chiffre <SEP> se <SEP> rapproche <SEP> du <SEP> chiffre <SEP> 940 <SEP> obtenu <SEP> avec <SEP> un <SEP> traitement <SEP> thermique <SEP> similaire <SEP> d'un
<tb> alliage <SEP> analogue <SEP> ne <SEP> contenant <SEP> pas <SEP> de <SEP> bore.
<tb> 



  La <SEP> dureté <SEP> Vickers <SEP> maximum <SEP> ou <SEP> dureté <SEP> de <SEP> pointe <SEP> de <SEP> l'acier
<tb> RDM <SEP> 479, <SEP> après <SEP> un <SEP> traitement <SEP> thermique <SEP> approprié <SEP> (trempe <SEP> à <SEP> l'huile <SEP> à
<tb> 1280 0 <SEP> suivie <SEP> d'un <SEP> double <SEP> revenu <SEP> à. <SEP> 550 C) <SEP> est <SEP> de <SEP> 970. <SEP> On <SEP> peut <SEP> comparer <SEP> ce <SEP> résultat <SEP> à <SEP> la <SEP> dureté <SEP> de <SEP> 925 <SEP> obtenue <SEP> avec <SEP> un <SEP> traitement <SEP> thermique <SEP> similaire <SEP> d'un <SEP> alliage <SEP> analogue <SEP> ne <SEP> contenant <SEP> pas <SEP> de <SEP> bore.

   <SEP> Dans
<tb> ce <SEP> cas <SEP> également, <SEP> on <SEP> effectue <SEP> les <SEP> essais <SEP> relatifs <SEP> à <SEP> la <SEP> dureté <SEP> Vickers
<tb> sous <SEP> une <SEP> charge <SEP> de <SEP> 30 <SEP> kgo
<tb> Les <SEP> aciers <SEP> RDM <SEP> 402, <SEP> RDM <SEP> 403, <SEP> RDM <SEP> 404, <SEP> RDM <SEP> 479 <SEP> et <SEP> RDM <SEP> 506 <SEP> donnés <SEP> ci-dessus <SEP> comme <SEP> exemples <SEP> sont <SEP> réduits <SEP> avec <SEP> de <SEP> l'aluminium <SEP> avant
<tb> l'addition <SEP> du <SEP> bore, <SEP> tandis <SEP> que <SEP> dans <SEP> le <SEP> cas <SEP> de <SEP> l'acier <SEP> RDM <SEP> 483, <SEP> le <SEP> réducteur <SEP> utilisé <SEP> est <SEP> un <SEP> "misch <SEP> métal".
<tb> 



  La <SEP> plus <SEP> grande <SEP> dureté <SEP> obtenue <SEP> conformément <SEP> à <SEP> l'invention <SEP> est
<tb> confirmée <SEP> par <SEP> les <SEP> prix <SEP> réels <SEP> des <SEP> outils <SEP> pour <SEP> donner <SEP> une <SEP> durée <SEP> plus
<tb> longue.
<tb> <SEP> 



  REVENDICATIONS <SEP> ET <SEP> RESUME.
<tb> 



  1. <SEP> Aciers <SEP> rapides <SEP> constitués <SEP> par <SEP> les <SEP> gammes <SEP> suivantes <SEP> de
<tb> constituants <SEP> pris <SEP> dans <SEP> les <SEP> quantités <SEP> en <SEP> poids <SEP> mentionnées:
<tb>

Claims

<Desc/Clms Page number 4> EMI4.1 Carbone 0000000000000000000000000000 0,70 - 1,30% silicium 000000000000000000000000000 0,1 - 0,8% Manganèse aonooooooooamaeoeeeaooooao 0,1 - oe6% Tungstène o o e o n o 0 0 0 0 0 o e a o a a o o a o 0 0 0 o 12,0 # 23,0% Chrome 00000000000000000000000000000 2s - 5t 0% Vanadium 000000000000000000000000000 0,1 - 5t Molybdène 00000000000000000000000000 0,1 - 1,0% Cobalt 00000000000000000000000000808 0 20,0% Bore 0000000000000000000000000000000 0,001 # 0,05% EMI4.2 <tb> <tb> Fers <SEP> et <SEP> impuretés <SEP> habituelles <SEP> Complément <tb> 2.

Mode de réalisation des aciers revendiqués sous 1 , caractérisé en ce qu'on utilise n'importe laquelle ou la totalité des gammes restreintes suivantes à la place des gammes correspondantes déjà citées: EMI4.3 Carbone oooo-oooooaoo vonooo<ooooaoo Oe7 - 0,95% Silicium oooooooooeoooooooooooooooo.e 0,1 # 0,4% Manganèse ooo oooooooooo oooa .o.vo.* o,15 - 0,4% Tungstène ....................... 16,0 - 19,0% Chrome ............................. 3,5 - 5,0% EMI4.4 <tb> <tb> Vanadium <SEP> ............................ <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 1,5% <tb> EMI4.5 Molybdène ........................... 0,1 - 1,5% Bore ................................ 0,001 - 0,03% EMI4.6 <tb> <tb> Cobalt <SEP> .............................. <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 3% <tb> 3.

Mode de réalisation des aciers revendiqués sous 1 , caractérisé en ce qu'on utilise une des gammes restreintes suivantes ou leur totalité à la place des gammes correspondantes précitées: EMI4.7 Carbone 00000000000000000000000000000 0,8 - 1 0% Silicium 000000000000000000000000.000 0,1 - o,4jÉ Manganèse 000000000000000000000000000 0,1 - 0,4jÉ Tungstène 000000000000000000000000000 18 - 22% Chrome ooooooooooo*o*ooooooeoooo oo> 3,5 - 4-t5% Vanadium 00000000000000000000000080000 0,5 - 2,0% Molybdène 0000000000000000000000000000 0,1 - 1,0% Bore 000000000000000000000000000000000 0,001 - 0I % Cobalt 0000000000000000000000000000000 8 - 16jÉ 4,-Mode de réalisation des aciers revendiqués sous 1 ,

caractérisé en de qu'on utilise n'importe laquelle ou la totalité des gammes restreintes suivantes à la place des gammes correspondantes précitées: EMI4.8 Carbone 0.00000000000000000000.0000000 1,0 - ly2% Silicium 00000000000000000000000.00000 fi Oe4% Manganèse 0000000000000000000000000000 0,1 - oe5% Tungstène 0000000000000000000000000000 12 - 15% Chrome 0000000000000000000000000000000 2,5 - 5eo% Vanadium 00000000000000000000000000000 3,0 - 5eo% Molybdène 0000000000000000000000000.00 0,1 - 1,0% Bore 000000000000000000000000000000000 0,001 - oe02% Cobalt 0000000000000000000000000000000 fi 3% 5. Mode de réalisation des aciers revendiqués sous 1 à 4, caractérisé en ce que la quantité de bore est comprise entre 0,005 et 0,01%. <Desc/Clms Page number 5>

60 Mode de réalisation des aciers revendiqués sous 1 à 5, caractérisé en ce que l'on réduit les aciers précités avant de leur ajouter du bore, en leur ajoutant un ou plusieurs des métaux suivants : aluminium, titane, zircone, magnésium ou cérium (sous forme de "misoh métal").

70 Mode de réalisation des aciers revendiqués sous 1 à 6, caractérisé en ce que l'en.durcit ces aciers rapides en les trempant à l'air ou à l'huile à des températures comprises entre 1250 0 et 1370 C puis en les soumettant une ou plusieurs fois à un revenu par un nouveau chauffage à une température comprise entre 520 et 650 0.

8. Mode de réalisation des aciers revendiqués sous 1 à 7, caractérisé en ce que la température du revenu est comprise entre 550 0 et 575 C. en annexe 1 dessin.