La notion de soudabilité comprend l'aptitude au soudage et la résistance après soudage.
Par aptitude au soudage on entend la possibilité de réaliser sur l'acier selon les règles courantes de la technique du soudage, un assemblage soudé impeccableo
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cier capable;, malgré les modifications d'état provoquées par le soudage;,
de supporter les charges prévues.
La résistance après soudage est intimement liée à l'insensibilité aux ruptures fragiles et dépende dans une forte mesure, de la température et de la forme de la pièce. Elle ne joue un rôle important pour le soudage par pression que dans des cas exceptionnelso
L'aptitude au soudage joue un rôle primordial, surtout pour les procédés de soudage par pression où la température de fusion de l'acier n'est pas dépassée. C'est particulièrement le cas du soudage.à la forge et
du soudage en bout par refoulement. Pour ces procédés, l'aptitude au soudage dépend, dans une mesure particulièrement importante;, de la composition chimique et de la méthode de préparation et de coulée en lingotière des acierso
Dans l'état actuel de la technique;, seuls les aciers effervescents, pauvres en carbone, sont considérées comme parfaitement soudables
à la forge, cette soudabilité étant mesurée sur les conditions auxquelles doivent répondre les chaînes de levage.
On peut prendre les chaînes de levage pour décrire le progrès technique réalisé par la présente invention=
Ainsi qu'on le sait� l'acier Thomas doux effervescent se laisse facilement et à coup sûr souder à la forge. Néanmoins, les chaînes de levage fabriquées avec cet acier sont d'une qualité très douteuse, étant donné qu'elles vieillissent et se fragilisent rapidement en service, par suite de déformations plastiques inévitables, désirables même en certaines circonstances.
Les aciers Martin effervescents ne sont parfaitement soudables à la forge que si l'on apporte, lors de leur élaboration, à la ségrégration du phosphore et à l'obtention d'une teneur maxima relativement faible en cet élément, l'attention qu'elles méritent, ce qui nécessite l'application de mesures spéciales qui augmentent le prixë de revient de ces aciers. Mais,. les chaînes de levage en acier Martin effervescent ainsi obtenu sont toujours sensibles, dans une certaine mesure, au vieillissement, et on doit, pour évi-
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per à l'eau les chaînes de levage à environ 950[deg.]Co Cette opération supplémentaire exige l'installation de fours spéciaux pour le réchauffage des chaînes et entraîne une diminution de la ductilité du métal dans le domaine plastique. Cette diminution est indésirable, étant donné que les chaînes deviennent plus sensibles aux surcharges accidentelles, notamment à celles se produisant brusquement. Du reste, lors du levage de fardeaux chauds, les chaînes perdent rapidement l'effet de leur refroidissement à l'eau.
Un autre moyen d'éviter le vieillissement est d'employer des adiers calmés
Toutefois, dans l'état actuel de la technique, les aciers calmés élaborés au convertisseur ne sauraient être envisagéso En effet, l'utilisation simultanée des calmants ordinaires, silisium et aluminium, a pour effet de diminuer sensiblement l'aptidue au soudage de ces aciers, C'est pourquoi lesdits calmants ne peuvent être employés que dans une très faible proportion, ce qui donne une résistance au vieillissement insuffisante.
Les aciers calmés par,, une faible addition de calmants et ayant une certaine résistance au vieillissement ne peuvent être préparés qu'au four Martin ou.au four électrique Mais de tels aciers ne sont pas suffisamment soudables à la forge. De ce fait, les chaînes de levage en aciers de ce genre ne peuvent être soudées que par le procédé moins sensible de soudage bout à bout par résistance électrique. Ce procédé entraîne des frais d'installation considérables. Le procédé de soudage en bout par étincelles, lequel convient d'ailleurs au soudage d'aciers de tous genres et de toutes compositions chimiques, occasionne des frais d'installation encore plus importants.
On a trouvé et démontré par les essais de pliage prévus par la norme allemande DIN 1613, en page 2, pour les aciers soudés à la forge, qu'un acier à l'aluminium, pauvre en carbone et élaboré au convertisseur, est parfaitement soudable à la forge, quoique totalement calmé, si sa teneur en aluminium est comprise, selon la présente invention, entre 0,12 et 1,00%, de
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et résistant au viellissement. Par suite de sa parfaite soudabilité à la forge (suppression des difficultés de soudage provenant du centre des aciers ségrégés) et de sa très grande résistance au vieillissement, l'acier élaboré suivant la présente invention répond à toutes les conditions auxquelles doivent satisfaire les aciers pour chaînes soudées à la forge, et ce beaucoup plus que les aciers à chaînes connus à ce jour. Il est évident que cet acier peut être soudé par tous les autres procédés utilisés dans la fabrication des chaînes-, étant donné que ces procédés exigent une moins grande aptitude au sousage du métal.
En conséquence, le domaine d'application du susdit acier s'étend
aux chaînes devant posséder de hautes qualités à l'emploi, ainsi qu'aux aciers à chaînes alliés aptes au traitement thermique. Les aciers en question peuvent être fabriqués, selon la présente invention, non seulement au convertisseur soufflé au vent, même enrichi d'oxygène, d'acide carbonique, de vapeur d'eau ou de plusieurs de ces fluides, mais encore au four Martin, au four-électrique ou au convertisseur soufflé à l'oxygène pur. En règle générale, les chaînes précitées sont soumises à un des traitements thermiques suivants 1) - cémentation pour les chaînes résistant à l'usure, telles que
chaînes antidérapantes pour véhicules automobiles.
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teuses pour efforts modérés
3) - le plus souvent traitement thermique pour les chaînes à résistance élevée, telles que chaînes transporteuses soumises à de grands efforts.
L'acier élaboré suivant la présente invention présente sur les métaux habituels l'avantage d'une structure parfaitement homogène et les avantages suivants pour les chaînes mentionnées sous 1 à 3 :
Chaînes mentionnées sous 1
Le coeur du métal est tenace et à grain fin, même après trempe à la température de cémentation. Il ne peut donc se produire aucune rupture par fragilation du coeur.
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peut donc s'écailler, même si le métal' est soumis à des efforts élevés, comme c'est le cas par exemple, des chaînes antidérapantes. Une sur carburation accidentelle de la couche cémentée n'est aucunement nuisible, car il n'y a aucune plage douce.
Chaînes mentionnées sous 2 et 3
Ces chaînes devant s'allonger peu sous charge;, on les fait reve= nir à basse température ou on-ne les fait pas revenir après trempée Elles sont donc relativement fragiles après leur traitement thermique. On atténue cette fragilité en choisissant un acier particulièrement tenace, tel que celui proposé par la présente invention.
Un cas où l'insensibilité aux ruptures fragiles joue un rôle important pour le soudage par pression, est celui des longs rails soudés bout à bout pour la pose de voies continues,. Ces rails peuvent , en principe, être soudés par résistances ou même au gaz par pression et fusion, et encore plus rarement par aluminothermie.
L'insensibilité aux ruptures fragiles joue un rôle très important pour le soudage des longs rails montés à ciel ouverte
En effet;, ces rails doivent supporter en hiver des contraintes longitudinales élevéeso Les efforts de cisaillement et de pliage provenant de la charge roulante agissent perpendiculairement auxdites contraintes longitudinales et au tablier de roulement des rails. Ils transmettent, par
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face inférieure du patin� provoque des contraintes en direction du troisième et dernier axe du rail.
Par suite les rails soudés de grande longueur sont soumis à des contraintes agissant dans plusieurs axes (deux ou trois axes suivant la
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efforts ondulés sous l'action des trains en circulation.,
Dans ces conditions, des défauts superficiels en forme d'entailles dus au laminage ou à \-la circulation des trains, peuvent causer des ruptures de fatigue;, ce risque est d'autant plus grand que le métal du rail est moins approprié à absorber les pointes de contraintes agissant sur les défauts
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ne peuvent pas détruire lesdites pointes de contraintes.
Les aciers à rails ordinaires, même ceux élaborés au four Martin
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fragiles, leur teneur en carbone étant assez élevée et leur grain étant relativement gros.
Par contre les aciers à rails fabriqués suivant la présente invention sont à grain sensiblement plus fin et sontinsensibles aux ruptures fragiles;, même s'ils sont élaborés au convertisseur et même si l'on porte leur ^teneur en carbone à une valeur anormale;, jusqu'à 1,0 % par exemple,
en vue d'améliorer leur résistance à l'usure.
Les indications ci-dessus concernant la mise en oeuvre de la présente invention pour la fabrication de chaînes, de rails�s'appliquent également à tous autres éléments de construction destinés à être soudés par pressien
Dans les pièces soudées en bout par étincelles, la fragilité de la soudure est atténuée dans une large mesure par suite de'la bonne ténacité
de l'acier conforme à l'invention. Cette ténacité permet également d'obtenir de bons résultats avec le soudage par points et avec le soudage continu par molettes. Elle joue un rôle prépondérant pour le soudage des aciers conte-
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dans le cas où l'on soude à l'aide de relais, il se produit fréquemment des tapures de trempe dans les joints soudés et dans les parties adjacentes"
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pièces.Ce risque de tapage est sensiblement réduit pour l'acier objet de l'invention, étant donné sa ténacité.
De plus, cet acier se transferme très bieno De ce fait, lorsqu'il est refroidi rapidement à l'état austénitique, la formation de la perlite et de la bainite est favorisée aux dépens de la formation de la martensite, ce qui contribue également à obvier aux tapures de trempée
Ce qui, précède s'applique également à l'amélioration des aciers élaborés au four Martin, au four électrique ou au convertisseur soufflé à l'oxygène pur eu à l'air enrichi d'oxygène, d'acide carbonique, de vapeur d'eau ou de plusieurs de ces fluideso
Dans ce qui précède, on a insisté plus particulièrement sur l'acier
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comprendre l'objet de l'invention en comparant le comportement de cet acier au comportement connu de l'acier Martin, par exemple. Pour les deux aciers,
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convertisseur soufflé à l'exygène pur, à l'air enrichi d'oxygène, d'acide carbonique, de vapeur d'eau eu de plusieurs de ces fluides, laisse entrevoir des possibilités dent en n'est pas encore en mesure d'apprécier les répercussiens qualitatives.