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Publication number: BE620850A
Authority: BE

Description


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  La présente invention se rapporte à un alliage de 
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 niokel-chroma-molybdène présentant des qualités améliorées et qui, après avoir été soumis à un chauffage, par exemple après soudure, n'a plus à subir de traitement thermique pour rétablir 1 équilibre structural et pour redonner au matériau la réels- tance à la corrosion qu'il présentait avant chauffage,      
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 Oomne matériaux pour la construction d'appareils et pour le revêtement de récipients haute pression exposés à de fortes attaques par des agents ohil.liqu8u, on utilise, étant don- né leur haute   résistanoe à   la corrosion et aux températures   éle-   
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 véea, des alliages constitués principalement de nickel, de chro- me et de molybdène.

   Un alliage contenant 54 à   60   de nickel,   14,5   à.   16,5   de chrome,   15 à     17   do molybdène  , 4 à   7   de fer et, au plus,   0,1   de carbone, est utilisé de préférence. Le cas é- 
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 chéant, l'alliage peut encore renfermer 3 à 4, de tungstène et ,,ucqu' 3% de cobalt.      



   A l'état d'équilibre, les alliages de cette   composi-   tion sont toutefois   hétérogène   et ont alors une très faible ré- siatance   à   la corrosion; Tour acquérir un état structural   favo-   rable, ils doivent de ce fait être soumis à un traitement ther- 
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 mique consistant en un chauffage à une température supérieure à 120p'"C, suivi d'un brusque re!roidiaacment à l'eau. La suraatu- ration structurale qui se produit alors à température ordinaire conduit, lors d'un second chauffage entra 600 etH10"û, à l'ap-   @   parition de nouvelles   phases,     notassent   aux listes des graine.   @   
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 Il s'agit principalement d'une phase crieuLlIne riche en chrome et en molybdène dénommée phase SiGma.

   Il se forme toutefois en- core d'autres phases de composition asjez semblables. Par suite de l'appauvrissement des zones mar--ïnales dej grains, en chrome et en molybdène, les alliages de ce genre sont fortement sujets 

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 &des corrosions intercriatallines, alors que les précipites mômes diminuent . us,naôil3,té du matériau et peuvent le rendra extrêmement fragile.   Même   après soudure, il se   manifeste   une forte tendance du grain à se   désagréger,   et, partant, une   di-   minution de la ténacité des sones de transition aux   lignes   de 
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 soudure.

   On ne peut remédier à cet état de choses que par un nouveau chauffage en vue de l*obtention d'une solution solide, suivi   d'un   brusque refroidissement à l'eau. Dans de nombreux cas, cette méthode n'est toutefois   pas   applicable, étant donné 
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 les dimensions de certains appareils et, partant, la diffiouif d'un chauffage et d'un refroidissement à de:) tempuratures exae'-   teillent     déterminées   et, en outre, par suite   ces     hautes     tempéra- :   
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 turea nécessaires* Pour toutes ces raisons, en doit souvent re noncer à leaiuploî d'un alliage nclsl.-chrotus uo.yadàn. 



  Le but principal de la présente invention est donc l'obtention d'un alliage nickel-chro!se-molybdene d'une réc3ets,xx-. ce élevée à la corrosion intercristalline -après soudure* L'in- vt:ntion viueuli-,out à supprimer le traitement 4har.ciq,te des zip.. pareils   soudas,     qui est   difficile et souvent irréalisable de fa- çon   Hure.   
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  Pour la désoxydation et pour améliorer Xa forgeabili" te, les alliageu connus, décrits plus haut, renferMent juecu#3 1% de silicium.   Or   on a constaté que cette teneur en   silicium   est à plusieurs   égards   nuisible pour le traitement   de      allia,;en   et pour leur   emploi,   étant donné qu'elle augmente fortement la vitesse de séparation des   phases     Mentionnées     plus     haut,  notam- ment de la phase Sigma S'autre part, elle diminue le pouvoir 
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 dissolvant de la saaae de base, riche eu nickel, pour le ciiroae et le molybdène, de sorte qu'on doit appliquer de.) teu-pératureo très C'levées lors du chauffage pour l'obtention d'une solution solide.

   Môme une toneur en ailicium de 0, tlui eat 

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 intéx'...uze aux teneurs usitées duus l'industrie, influe très sur les jtropriwïés de l'alliage, 
La teneur en silicium doit donc être   maintenue   aussi basse que   possible.   On   obtient,     conformément   à la présente   in-        
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 vention, un alliage d'une haute raiotuw, ce à la corrosion, notamment à la   corrosion,     intercriatalline,   et stable aux températures élevées, en utilisant 40 à 64%, de 
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 préférence 53 & 60ui.' de nickel, une partie du nickel, au maximum 20:

   pouvant être par d.1 cobalt, 14 k 26;de préféren-4 ce 22 25/ de chrome, 3 à 18'i, de ppuf4renoe 14 à 17t de mo- 7.ybdne, 0 à 30%, de lir4fdrunce 0 à 7 de fer, 0 h 5'i de tung- stùne, pas pluii de 0,1 de carbone, 3 de aluicanése aux maximum ) ut pas plus de 0,1 de phosphore 4- soufre, et en réar3ï 1"&3.- lïa-W,e 4 partir des métaux cargos pondants ou de leurs pré-allia- ges, exenpta de silicium, la désoxydation étant et4ectuée avec un métal alcftiino-terreux exempt de silicium, de préférence avec du   magnésium,   ou avec un pré-alliage d'un métal alcalino-   terceux   exempt de silicium, de   préférence   un   préalliage   nickel/ 
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 métal alculiiio-terreux exempt da silicium, ou encore avec un pré..4      alliage de titane exempt de silicium. 



   A la place de   silicium,   on utilise,   conformément à     @   la   présente   invention, un métal   alcalino-terreux   comme   agent   
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 du désoxydation, par exemple du rvrsnée.um, ou un pré-alliage dl un mta1 alcalino-terreux exeupt de ollicium; les inconvénients du silioitim uonb ainsi aupr.rirada. Dans le cas d'alliages dé- t3oxydûs avec du magnésium pr lit formation de précipi- tés s'effectue à une   vitesse   bien plus faible et les limites des! grains ne se recouvrent, en outre, que très lentement avec ces    derniers.    



     L'avantage     particulier et   inattendu qu'offre l'emploi 

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 des alliages conformes à la présente invention répide donc dane , le fait que des   tôles   d'une épaisseur allant jusqu'à 10 mm, par exemple,n'exigent pas de traitement   thermique   après soudure pour présenter une structure d'une résistance élevée, notamment ; à la corrosion   intercristalline.   Il est ainsi possible de   eou- !   der des récipients de dimensions   quelconques,   sans qu'il soit 
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 nécessaire de les soumettre à un post-truitement thermique avec toutes-loo difficultés qui se présentent lors d'un chauffage et d'un refroidissement.

   Au surplus, un chauffage, en vue de l'obtention d'une solution solide d'alliages exempts de silicium n'exige pas des températures aussi élevées que celui d'alliages renfermant du   silicium.   
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 Le chauffage, en vue de l'obtention d'une rolution '## solide   'un   alliage de type commercial,   renforçant   56,8 de 
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 nickel, 15,8 de chrome, 16, 5fi de molybdène, 3,4 de tungstène, ! 5,2% de fier, Q,95ï de manganèse, t,052i de carbone et Q,!67. de silicium, demande une température de 122000.

   Un alliage dis peu près la même composition, toutefois exempt de silicium (58,8 de nickel, 15 a 59 de chrome, 17,0% de molybdène, 3, Eig de ter, 3,1% de tungstène, O,85; de manganèse, 0, de carbone et 000le de silicium) peut être homogénéisé à 1120 C, sans avoir à 8tre refroidi à l'eau, le refroidissement à l'air étant suffisant. 



   A la place de magnésium, on peut aussi utiliser, pour la désoxydation, un mélange de calcium exempt de silicium et de- strontium ou de baryum exempts de silicium. D'autres agent* de désoxydation ne sont pas appropriés. L'aluminium, par exemple, n'a pas donné de bons résultats. 



   Parmi les alliages exempts de silicium qui ont été soumis aux essais, ceux renfermant 55 à 60% de nickel, 22 à 25% 
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 de chrome, 14 S 17% de molybdène, moins de 2% de ter, moins de 1% de manganèse et moins de 0,08;ti de carbone, se sont montrée 

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   particulièrement avantageux*   Grâce à la plus forte teneur en 
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 chroae, les quantités de précipites dangereux 00 trouvent enco- re réduites par rapport à celles d'alliages de composition u- nuelle,  0 exempte   de silicium; Ils offrent de ce fait plus de 
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 sécurité contre une corrosion intorcristalline, notamment après soudure. 



   Si, pour des raisons quelconques, il était nécessai- re de procéder à un chauffage pour l'obtention d'une solution 
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 solide, on peut opérer, avantageusement, à Z1.5 G, sans refroi- j        dissement   ultérieur à l'eau,   cossue   c'est le cas pour les allia- Ces de   typa   commercial.

   Des tôles d'une épaisseur de 3 mm par   exemple$   obtenues à partir d'un alliage nickel-chrome-molybdène 
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 exempt de 8iliciu et présentant la composition suivante! 51, 3, de nickel, 22, b de chrome i4, O;W de molybdène, 1,3 de fer, 0#64k,,) de manganèse, Q,012; de silicium et 0,04 de carbone ne montraient, après soudure et refroidissement à l'air au re- pose aucun précipité à la limite des crains  Des tôles de typa ! commercial d'une épaisseur de 3 min renfurnant, d'après l'analy- tee 56,4;

    de nickel, l5F3la de chroma, 16,1 de molybdène, 3.4% de twigr3tène, 5,'2 de fer, 0,61 de uiliciun, 0,05 de mangane- ! se et 0,05 de carbone, ou bien 59,1 de nickel, 16,6 de chro- ce, 16,9',,*' de molybdène, 5,8','v de fort 0,9% de ctnFcnze, 4,OG6 de carbone et 0,58; de silicium, accusaient par contre, après uoudure,dtaasez fortes quantités de proiliïtu'a à la limite des grains   dans   les   sonea   de transition   ayant,   subi l'action de la chaleur, et ainsi une forte tendance à une corrosion   intercria- '   
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 talline et une diminution de 1'usina.b.l.t . 



  Dans le cas de pièces L parois épaisses ne se refroi- dissant que lentement après triteent thermique, la teneur en nickel peut être portée .'"squ'a 55 en vue de diminuer la vites- se de formation de   précipités,   La   teneur   en chrome est alors à réduire en   conséquence

Claims

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R 3 v 3 9 D l'O À T 1 0 N EMI6.2 EMI6.3 1.- Alliage ricltel-ahrome-nolybdte stable à la chaleur et d'une haute résistance à la corrosion inter cristallin ne, composé de 40 à jazz, de préférence 55 à 60%> de nickel, une partie du nickel, au maximum z;" pouvant être remplaçât par du cobalt, de 14 à 26? , de préférence 22 à 25%, de chrême, de 3 à 18%, de préférence 14 à 17/ , de molybdène, il* 0, à 30%, de préférence 0 à 7% de fort de 0 à 5g de tu:.gstn, et, au maximum, de 0,1% de carbone, 3;

de manganèse et de 0,1% au to- tal de phosphore et de soufre, caractérisé e:a ce q".ltil est pré- paré à partir des métaux ou des pré-alliages corre.apondax.ta, EMI6.4 exempts de silicium, et par dés oxydation ave a un métal alcalino- EMI6.5 ttrreu 8x<tap't de nl&4 lu i %% lirdtigwht met du ttf4gdmîut *la avec un pré-alliage d'un métal a1calino-terr 'ux exempta Je si- EMI6.6 licium, de préférence un pré-alliage nickel/métal alcalino-ter- EMI6.7 reux exempt da silicium, ou avec du titane exempt d e silicium, EMI6.8 ou un pré-alliage de titane -exempt de silicium, ou encore arec des mélanges de calcium exempt de silicium avec du strontium ou du baryum exempts de .silicium