BE565681A

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Publication number: BE565681A
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Description

Il est connu que certains alliages magnétiques de fer et de nickel sont spécialement intéressants dans la fabrication d'instruments indicateurs, tels que des tachymètres magnétiques, presque totalement indépendants des variations de température sur une gamme inhabituellement large de températures. Ces allia- ges contiennent environ 29 à environ 31% de nickel et habituelle- ment de beaucoup plus petites quantités de chrome. Ils contien. nent également toujours de petites quantités de carbone et de

silicium. Les alliages possèdent une perméabilité magnétique à coefficient de température négatif,qui est pratiquement cons- tant sur une gamme de températures en dessous du point Curie, cette gamme étant habituellement de l'ordre de 100 C.

La tempé- rature de transformation martensitique, à savoir celle à laquel-. le il y a un changement de phases de gamme à alpha, peut se trop @ ver dans ou en dessous de cette gamme. En pratique, les spécifi- cations de ces alliages exigent une température Curie donnée et une température de transformation martensitique basse.

Dans la préparation de ces alliages, une difficulté cousin dérable se rencontre dans la production d'alliages de propriétés uniformes, c'est-à-dire, que le point Curie varie considérable- ment d'une chaude à une autre, de sorte qu'un alliage qui devrait satisfaire à la spécification requise ne le fait pas.

La demanderesse a découvert que les irrégularités dans les propriétés des alliages sont principalement provoquées par des variations dans les teneurs de caroone et de' silicium, spé- cialement du premier. Le carbone a couramment été considéré comme un élément nécessairement présent et non nuisible en des quantités allant jusqu'à environ 0,25%. En réalité, la teneur de carbone des alliages normalement utilisés est d'environ 0,2%, bien qu'elle puisse varier, à partir de cette valeur, de quanti- tés qui ont été considérées comme négligeables mais qui sont en fait importantes. La teneur en silicium des alliages était éga- lement couramment d'environ 0,2%.

Après avoir découvert l'importance des petites variations de la teneur en caroone, la demanderesse a pensé réduire ces variations. En pratique, cependant, la teneur de caroone est dif- ficile à régler dans des limites étroites, spécialement si l'al- liage est réalisé par fusion. Si on réduit simplement la teneur de caroone, on élève la température de transformation martensiti- que, de sorte que l'alliage perd de façon irréversible sa haute

perméabilité aux basses températures auxquelles il est souvent amené à être soumis à l'usage.

Si, d'autre part, on réduit la proportion du fer, afin une fois de plus d'abaisser la tempéra-', ture de transformation, on augmente automatiquement la proportion dit. nickel, et on augmente ainsi le point Curie, 'avec le résul- tat qu'on est à nouveau incapable de satisfaire à de nombreuses spécifications.

La demanderesse a maintenant trouvé qu'on'peut maintenir la température de transformation au bas niveau désiré et régler le point Curie dans des alliages qui peuvent être reproduits sans difficulté importante. Pour ce faire, on maintient l'allia- ge sensiblement exempt de carbone et de siliciun et on y inclut certaines proportions de cuivre, de molybdène ou de manganèse, à savoir 0,6 à 6% de cuivre, 1 à 10% de molybdène et 0,6 à 6% de manganèse. Ces éléments servent à réduire la température de trans ,,et des variations dans leurs proportions produisent des variations du point Curie, qui sont beaucoup plus petites que celles provoquées par le carbone et le silicium.

Plus d'un des éléments cuivre, molybdène et manganèse peu- vent être présents et s'il en est ainsi, il est nécessaire que'la quantité 20u + 1,2Mo + 2Mn soit comprise entre 1,2 et 12, Cu, Mo et Mno désignant ici les pourcentages respectifs de ces éléments.

La teneur de nickel des alliages de l'invention est de 28,4 à 32,5%. Les teneurs de caroone et de silicium des alliages ne devraient pas être chacune supérieures à 0,03%, de préférence inférieures à 0,02%. Le restant de l'alliage, à part les impure- tés, est constitué par le fer.

On préfère utiliser, suivant l'invention, du cuivre ou du molybdène ou les deux, plutôt que le manganèse, dans les alli- ages. Le manganèse s'oxyde si facilement qu'il est 'difficile de régler la quantité à trouver dans l'alliage finale 'et il réduit la résistance à la corrosion de l'alliage.

Pour obtenir les résultats les plus uniformes, les allia- ges contenant du molybdène ou du cuivre ou les deux sont réali- sés par .des procédés de la métallurgie des poudres. Des alliages contenant du manganèse devraient être realisés par fusion sous une atmosphère inerte.

La,demanderesse a en outre trouvé que la température
Curie ÚC et la température de transformation ÚA à laquelle l'aus ténite se transforme au refroidissement sont données approxima- tivement par les équations : ÚC = A1 + 70 Ni - 48 Mn- 22 Mo + 40 Ou et ÚA = A - 54 Ni - 90 lui - 36 Mo- 36 Cu.

Les valeurs des constantes A1 et A2 dans ces équations dépendent des quantités d'impuretés accidentelles provenant de la source de matières brutes, et du procédé de production. Les constantes peuvent ainsi être déterminées pour un procédé parti, culier de production, et les coefficients pour le nickel, le man- ganèse, le molybdène et le cuivre permettront alors la fabrica- tion de tout alliage à une spécification requise.

Comme les équations pour les températures contiennent quatre variables constituées par les teneurs des éléments, il y a évidemment ure gamme d'alliages qui posséderont toute série quelconque particulière de valeurs pour ÚC et ÚA. D'autres considération telles que la résistance à la corrosion, le coût et la disponibilité des matières brutes, peuventaussi être uti- lisées pour fixer la composition finale de l'alliage. En utili- sant un procédé de la métallurgie des poudres, on a trouvé que les constantes A1 et A2 étaient respectivement de -1900 et de 1580.

Si, par conséquent, on désire fabriquer un alliage pour lequel Úc et ÚA sont égaux à 140 F et -160 F, les équations peu- vent être réécrites :

140 = - 1900 + 70 Ni - 48 Mn- 22 1,la + 40 Cu et -160 = 1580 - 54 Ni - 90 Mn- 36 Mo- 36 Cu.

En supposant qu'une résistance à la corrosion assez bon- ne soit requise, il est désirable d'avoir une teneur en molybdè- ne assez .élevée, par exemple 3%, et pas de manganèse. Cela mène à deux équations simultanées, telles que ci-après :
70 Ni + 40 Ou = 2106
54 Ni + 36 Ou =1632 ce qui donne 29,3% de nickel et 1,4% de cuivre. L'alliage final est, par conséquent, composé de 29,3 de Ni, de 3% de Mo et de 1,4% de Cu, le reste étant du fer.

Un traitement thermique est requis pour rendre les alli- ages austénitiques, mais pourvu que la vitesse de refroidissement ne soit pas trop lente, par exemple plus de 6 heures pour re- froidir jusqu'à 200 C, le traitement thermique n'est pas criti- que.

L'invention englobe en particulier ce qu'on appelle couram ment des éléments compensateurs réalisés avec les alliages. Ces éléments sont utilisés dans des instruments indicateurs, tels que des tachymètres magnétiques et des compteurs d'alimentation é le ctri que .

REVENDICATIONS
1. Un alliage contenant 28,4 à 32,5% de nickel, un ou plusieurs des éléments cuivre, molybdène et manganèse en des quantités telles que 2 Cu % + 1,2 Mo % + 2 Mn % est compris en- @ tre 1,2 et 12, le carbone n'excedant pas 0,035 et le silicium ntexcédant pas 0,03%, le restant, à part les impuretés, étant du :L'or.

Claims

2. Un alliage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient à la fois du cuivre et du molybdène mais est exempt de manganèse. <Desc/Clms Page number 6>

3. Un alliage suivant les revendications 1 ou 2, réalisé par un procédé de la métallurgie des poudres,, 4. Un élément compensateur, réalisé en un/alliage sui- vant l'une quelconque des revendications 1 à 3.