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La présente invention a pour objet un acier à faible al- liage de molybdène et de manganèse, utilisé, en premier lieu, pour les constructions résistant aux chocs, par exemple les constructions blindées. La présente invention sera décrite ci-après en se référant à cette application.
Jusqu'à présent, les aciers de blindage connus étaient ca- ractérisés par leur pourcentage d'alliage relativement élevé ainsi que par leur teneur en-carbone, relativement forte également. Un a- cier de blindage connu de ce genre contient 0,3% de carbone, 2,65% de chrome, 0,80% de nickel et 0,55% de molybdène. Le pourcentage d'al- liage élevé est déterminé, notamment, en fonction de l'aptitude au durcissement que l'on veut obtenir. Après avoir été trempé et recuit, cet acier possède une limite de résistance d'environ 70 kg/mm2, une résistance maximum à la traction d'environ 85 kg/mm2, une dureté Bri- nell d'environ 260 et une résistance aux chocs d'au moins 7 kg/cm2, à l'essai de Charpy, avec des barres d'essai ordinaires.
Avec ces
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propriétés physiques, l'acier possède les qualités requises d'un a- cier de blindage. Compte tenu de son pourcentage d'alliage élevé, cet acier est relativement cher, en particulier pour les petites di- mensions. 0'est pourquoi l'on désire réduire le pourcentage d'alliage tout en conservant les propriétés physiques précitées. Au point de vu. soudabilité, cet acier présente un caractère très défavorable, car, par suite de sa composition, il peut se former des zones cassantes au voisinage de la soudure et il est pratiquement impossible d'éli- miner cette fragilité.
La présente invention a pour objet la fabrication d'un nou- vel acier, qui, en règle générale, remplit les conditions requises d'un acier de blindage et qui possède un faible pourcentage d'al- liage, le rendant ainsi moins cher que les aciers connus. (;et acier possède également une faible teneur en carbone et il permet d'effec- tuer des soudures sans préchauffage . De la sorte, on obtient, au voi- sinage de la soudure, des zones qui ne deviennent pas cassantes au point de nécessiter l'un ou l'autre soin particulier.
Suivant la présente invention, on se sert d'un acier connu, répondant approximativement, à l'analyse suivante : 0.12-0,20% de car-( bone,-1.0-2.0% de manganèse et 0,15-0,45% de molybdène. En outre,.cet acier contient du fer ainsi que les autres éléments connexes qu'il comprend habituellement.
(j'est ainsi qu'il peut contenir une addition de chrome al- lant jusqu'à o,5%. De plus, il peut, ainsi que cela est également co- nu, aussi contenir une addition, de silicium et d'aluminium (une des deux matières au moins) pour obtenir la densité de l'acier et eventu- ellement un grain fin. L'addition d'aluminium peut, de préférence, être comprise entre U,010 et' 0,05011 et celle de silicium, entre 0 et 1%. L'aluminium peut être remplacé entièrement ou partiellement par du titane.
Comme indiqué ci-dessu@,l'acier ne contient pas de nickel, élement d'alliage habituellement utilise jusqu' à présent dans les a- ciers de blindage. On a omis le nickel par suite de soir influence né- faste sur la soudabilité, compte tenu spécialement dQ la uureté mar-
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tensitique @@@@@@ lors des procédés de trempe rapide et de refroidissement, dans les zones de transformation et notamment, compte tenu du risque de cassures par l'hydrogène dans ces zones.
L'acier possède une bonne plasticité par suite de la densité combinée d'aluminium et de silicium, lorsqu'on ajoute de l'aluminium. Cette addition permet également d'ob- tenir un produit à grains fins.
En ce qui concerne les rapports entre le carbone, d'une part, et le manganèse ou d'autres éléments métalliques d'alliage augmentant la résistance à la traction, d'autre part, la règle générale veut qu'une forte teneur en ces derniers éléments corresponde à une faible teneur en carbone et vice versa.
En ce qui concerne l'acier ci-dessus, on a préparé plusieurs charges différentes pour réaliser des constructions ayant des pro- priétés de résistance à la traction remplissant les conditions requises ci-dessus. Parmi les compositions de ces charges, il y a, par exemple
C Si Mn Cr lao Al A 0,15 0,21 1,80 0,20 0,38 0,015 B 0,18 0,34 1,40 0,05 0,30 0,011 C 0,19 0,29 1,60 0,24 0,27 0,017 D 0,14 0,35 1,48 0,'13 0,33 0,015 E 0,14 0,29 1,57 0,15 0,35 ()lois F 0,17 0,44 1,70 0,16 0,34 0,027
L'acier suivant la présente invention est préchauffé à une température à partir de laquelle il est trempé, de telle sorte que l'or obtient un effet de durcissement complet. Il est laminé en tôles d'une épaisseur allant jusqu'à 20 mm.
La température à laquelle le durcis- sement a lieu, est déterminée suivant les conditions requises énoncées ci-dessus. De préférence, la température est comprise entre 950 et 970 C, afin d'obtenir une tenacité maximum. Normalement, compte tenu de la pratique habituelle, on devrait appliquer un intervalle plus faible, par exemple 870-900 C.
Cet intervalle peut également être appliqué dans le cas pré- sent. Comme liquide de trempe, un utilise l'eau de préférence. Après la trempe, la construction est recuite a environ 500-650 c, de préfé- rence 600 C environ. De la aorte, un obtient des propriétés physiques, dont les valeurs sont à peu prés egales a celles obtenues ci-dessus.
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L'exemple suivant donne les propriétes physiques des constructions réalisées à partir des chargea prècitées :
EMI4.1
<tb> és <SEP> 6b <SEP> H <SEP> Résistance <SEP> aux <SEP> chocs <SEP> Charpy
<tb>
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<tb> kg/mm2 <SEP> kg/mm2 <SEP> B <SEP> (barre <SEP> d'essai <SEP> ordinaire).
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm
<tb>
<tb>
<tb> A <SEP> 71,3 <SEP> 80,3 <SEP> 252 <SEP> 13,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> B <SEP> 74,5 <SEP> 80,9 <SEP> 260 <SEP> 13,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> C <SEP> 80,5 <SEP> 88,5 <SEP> 269 <SEP> 9,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> D <SEP> 84,1 <SEP> 89,9 <SEP> 282 <SEP> 9,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> E <SEP> 79,9 <SEP> 84,9 <SEP> 266 <SEP> 11,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> F <SEP> 72,6 <SEP> ' <SEP> 81,6 <SEP> 269 <SEP> 12,
2
<tb>
On a constaté que les constructions réalisées avec un acier ayant les propriétés physiques précitées, offraient une grande résis- tance au tir et qu'elles résistaient très bien aux cassures, même avec des charges et des vitesses de chargement élevées. Pour l'alliage suivant la présente invention, l'aptitude à la, trempe, lors des cycles de chauffage de courte duree et à des températures maxima, n'est pas supérieure à celle du traitement thermique normal. Ce phénomène est dû à la lenteur de décomposition du carbure lors du chauffage rapide.
Cette lenteur est due à la combinaison bien équilibrée du carbone et des éléments forts, formateurs de carbure, à savoir le molybdène et le chrome. Un rapport trop faible entre le carbone et la quantité to- tale d'éléments formateurs de carbure donnerait, à l'acier, une apti- tude hyper-critique à la trempe, lors de ce cycle de chauffage de cour- te durée, même à une faible vitesse de refroidissement. D'autre part, un rapport trop élevé entraînerait une dureté martensitique hyper-cri- tique en particulier à des vitesses de refroidissement plus élevées.
En outre, l'acier trempé et recuit suivant la présente in- vention possède des propriétés belles que, dans les ones exposées au cycles de chauffage de courte durée, la dureté 3rinell s'élève à en- viron 375 maximum. Toutefois, avec un refroidissement aussi rapide que possible, cette dureté peut atteindre environ 425 maximum.
Pour le tir sur les tôles d'une épaisseur allant jusqu'à 20 mm, on a choisi des projectiles d'un certain calibre. On efiectue l'essai
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en -tirant d'abord sur la tôle avec un projectile, à une certaine vi- tesse, par exemple 350 m/sconde.Ensuite, on augmente progressivement la vitesse pour chaque projectile tire, jusqu'à ce qu'il se produise des crevasses ou que la tôle d'essai soit percée. La vitesse appliquée lorsqu'il commence à se former des crevasses, permet de déterminer les qualités de blindage de la tôle. Pour une tôle d'essai suivant la pré- sente invention, la formation de crevasses a commencé à un angle d'im- pact de 20 , à une vitesse d'impact d'environ 400 m/seconde et avec un calibre de 75 mm.
Si l'on effectue le même essai dans les mêmes condi- tions, avec l'acier connu, les crevasses commenceront également à se former à la même vitesse d'impact. Si l'on effectue les essais de tir pour déterminer le degré "de Marre" sur des tôles d'essai de 20 mm en nouvel acier et en acier connu, avec des projectiles d'un calibre de 20 mm et un angle d'impact de 90 , les projectiles traverseront à peine à une vitesse d'impact d'environ 400. Le degré "de Marre" est alors de
125 environ, ce qui signifie que l'acier à faible alliage suivant la présente invention possède les mêmes qualités de blindage que les aciert connus à pourcentage d'alliage supérieur, qui, dans ces conditions de tir, requiert, au minimum 120 "de Marre".
Etant donné que, par suite de sa composition et de sa répar- tition de carbure, l'acier possède une plasticité élevée, une forte résistance à la traction ainsi qu'un rapport élevé entre la limite de résistance et la, résistance maximum à la traction, cet acier convient parfaitement pour les soudures sans préchauffage, A la soudure, il per- mettra d'éviter les formation locales martensitiques à forte teneur en carbone ainsi que la tendance aux cassures, qui en résulte, ce qui n'est pas le cas si le carbure n'est pas réparti uniformément dans les aciers qui ne sont pas traités thermiquement ou dans les aciers de trempe ou de recuit, qui sont trempés ou recuits jusqu'à une plus for- te coalescence du carbure.
}En utilisant l'acier suivant la présente invention, on peut réaliser de grandes constructions civiles et militaires, entièrement soudées, comme par exemple les coques de navires de guerre, les chars d'assaut, les pièces de tourelle et autres, dont certaines ou toutes
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les pièces sont réunies par soudure. Gréce aux propriétés de l'acier et au choix judicieux des matières de soudure, les pièces soudées au- @ontune bonne resistance aux chocs sans que leur taux de travail di- minue. En employant des matières de soudure appropriées, les risques d'avaries pouvant survenir aux constructions entièrement soudées par suite de la fragilité de l'acier, seront reduits au minimum.
Il es.t évident que l'acier sulvant la présente invention peut être soudée sur de l'acier ayant une teneur d'alliage differente.
REVENDICATIONS.
1. Acier, de préférence acier pour blindage, contenant 0,12- 0,20% de carbone, 1,0-2,0% de manganèse, 0,15-0,45% de molybdène et éventuellement jusqu'à 0,45% environ de chrome, cet acier étant calmé et éventuellement traité en grains tins avec au moins l'un des élé- ments : silicium, aluminium et titane, caractérisé en ce qu' il est laminé en tôles d'une épaisseur allant jusqu'à 20 mm, tout en étant trempé et réduit par trempe a une température comprise entre 850 et 1.000 C, de préférence 950-970 C, et par recuit à une température de l'ordre de 500 - 650 C.
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