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"Barres de renforcement en acier mixte"
La présente invention se rapporte à une binette ou barre métallique mixte. En particulier, ces barres ou bil- lettes peuvent être utilisées dans des buts de renforcement, bien qu'elles ne soient pas limitées à cette application uni- quement.
La barre mixte conforme à l'invention est décrite ci-après en liaison avec une application d'un renforcement dans les bétons à base de ciment. Toutefois, une application de cette nature est donnée uniquement à titre d'exemple en vue de faciliter la compréhension de la présente invention, mais cette dernière n'est pas limitée à cette seule application,
Les barres de renforcement, actuellement connues dans la technique, se composant de barres laminées déformées
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et les déformations facilitent la réalisation d'une meilleure liaison entre le béton et la barre de renforcement. Dans ce but, des nervures ou des circonvolutions sont façonnées sur la surface de la barre.
Un important inconvénient des barres laminées déformées consiste en une usure constante des cylin- dres qui produisent les déformations sur les barres. Tel que ceci est bien connu des hommes de métier spécialisés dans cette technique, le procédé de laminage et de déformation d'une matière présentant une haute résistance à la traction résulte en une usure rapide des cylindres.
Une autre forme de barres de renforcement, bien connue dans cette technique, consiste en des barres lisses ou déformées à haute résistance à l'allongement. Ces barres, en plus de leurs prix élevés, présentent également les mêmes inconvénients que la barre de renforcement déformée or dinaire.
Les tiges de renforcement se composant de barres à haute résistance à la traction et qui sont torsadées à froid sont similairement connues dans cette technique. Toutefois, un important inconvénient associé à ces barres de renforce- ment torsadées à froid consiste en ce qu'elles tendent à perdre leur résistance à la traction aux hautes températures.
En outre, les fiais de fabrication sont plus élevée, puisque le procédé est relativement lent.
Le but principal de la présente invention est de prévoir une barre métallique mixte se composant de deux ou plusieurs matières métalliques différentes.
Un autre but encore de l'invention est de prévoir une barre métallique mixte présentant une haute résistance à la traction et dans laquelle l'une des matières métalliques constituant la barre possède une résistance à la traction plus basse que celle de la barre mixte.
Un autre but de. l'invention est de prévoir une barre métallique mixte dont la fabrication est simple et
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le coût original réduit.
Conformément à l'invention, il est prévu une barre métallique mixte ou billette se composant d'au moins un noyau constitué par une première matière métallique, d'une matrice réalisée en une secondé matière métallique et présentant une liaison avec ce noyau, la résistance à la traction de la matrice étant différente de celle du noyau et la résistance de la barre étant modifiée par le noyau.
Conformément à la présente invention, le noyau et la matrice peuvent se composer d'une matière unique ou mixte, eomme par exemple un alliage. En outre, plusieurs noyaux de ce type peuvent être prévus dans la matrice. Les noyaux peuvent être disposés sous toute forme désirée dans la ma- trice, soit d'une manière concentrique ou au hasard, soit d'une façon prédéterminée.
Le terme "noyau", dont il est fait mention ci- avant et ci-après, se rapporte à l'élément d'insertion, autour duquel le métal final ou l'alliage final, désigné ci- après par l'expression "matrice", est adapté en vue d'obte- nir la liaison avec cet élément d'insertion.
Par le terme "matrice", dont il est fait usage ci- avant et ci-après, on entend le métal final ou l'alliage métallique disposé autour du ou des noyaux, la matrice étant adaptée de façon à créer une liaison avec le ou les noyaux.
Tel que ceci apparaîtra aux hommes de métier spécia- lisés dans cette technique, les billettes et barres mixtes conformes à la présente invention peuvent être utilisées, à titre d'exemple pour des tiges de soudage, en tant qu'éléments de structure dans tous les cas où il est nécessaire de dispo- ser d'une surface extérieure à haute résistance à la traction ou alternativement d'une surface extérieure à basse résistan- ce à la traction. Il est bien évident que dans le cas d'une
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matrice composée d'une matière à haute ou basse résistance à la traction, le ou les noyaux peuvent être constitués par une matière différente, ce qui permet ainsi de réduire le coût de la billette ou tige finie.
Exemple 1;
Comme décrit ci-avant, les barres mixtes conformes à la présente invention peuvent être utilisées par exemple comme des éléments de renforcement pour les bétons à base de ciment et lorsque le noyause compose d'une matière à haute résistance à la traction ou à résistance à la traction suréle- vée et que la matrice est en acier doux. Les éléments d'inser- tion de blooms de compositions variées sont suspendus centra- lement dans la lingotière et de l'acier doux ou à faible teneur en carbone est coulé dans cette lingotière. Les lingots mixtes sont traités d'une manière classique dans les fours pits, les laminoirs de blooms et de billettes et également les lami- noirs de finition.
Les propriétés obtenues dans quelques cas sont données ci-dessous pour illustrer les effets des composés utilisés :
Composition %
C Mn S P Si
Elément d'insertion 0,43 0,68 0,035 0,025 0,188
Matrice 0,12 0,54 0,050 0,052 0,004
Le bloom d'insertion présente une section trans- versale égale aux 8,8% de celle du lingot. La limite élas- tique et la résistance à la traction des barres obtenues à partir de lingots coulés avec la même matière que celle de la matrice est respectivement de 18,2 et 32,6 kgf/mm; les barres composées de matières mixtes sont toutefois plus so- lides.
Les limites élastiques sont de 25,2 à 26,4 kgf/mm2 et la résistance à la traction, mesurée sur un grand nombre de barres, varie de 43 à 46 kgf/mm . L'effet de renforcement de l'élément d'insertion dans le composé mixte est évident.
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Exemple II :
Composition
C Mn S P Si Elément d'insertion : 0,5? 1,12 0,036 0,028 0,050 Matrice : 0,21 0,66 0,037 0,028 0,008
La section transversale de l'élément d'insertion est égale aux 10,1% de celle du lingot. Les barres de ren- forcement, tant lisses que nervurées, laminées à partir du lingot mixte, ont les propriétés suivantes:
Limite Résistance à Allongement % élastique la traction sur une longueur de calibre de 5,65 kgf/mm kgf/mm2 de section trans- versale, Diamètre des barres lisses
18 mm 36,2 58,4 22,5
22 mm 38,6 59,6 22,8
32 mm 37,8 59,4 23,1
36 mm 36,5 58,5 23,2 Diamètre des barres défor- mées ou ner- vurées
18 mm 36,8 58,0 22,0
20 mm 37,0 58,0 25,0
22 mm 37,4 59,0 20,0
32 mm 38,9 site 21,2
36 mm 37,2 59,1 22,1
Il est bien évident,d'après les données d'essais mentionnées ci-dessus, que les barres satisfont aux exigen- ces des qualités de résistance moyennes IS:432 et IS:1139.
Il doit en outre être noté que contrairement aux chiffres obtenus avec les aciers lisses ordinaires au carbone, les propriétés des barres mixtes ne sont pas beaucoup affectées par la dimension de la section laminée.
Exemple III :
Un essai de soudage sur les barres mixtes du type décrit à l'exemple II ci-dessus a été entrepris. Des élec- trodes de soudage à haute résistance à la tension ont été
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utilisées. Les barres soudées ont été vérifiées et considé- rées comme satisfaisantes.
Exemple IV:
Des produits similaires, laminés à partir des com- posés mixtes, ont été examinés après tors'adage, pliage à froid, etc, en vue de vérifier l'efficacité de la liaison entre l'élé- ment d'insertion et la matrice. Des études métallographiques détaillées ont révélé que la liaison est excellente et qu'une certaine diffusion du carbone s'est produite à l'interface.
Des grains se sont formés et développés également à l'interface. originale.
Les exempts mentionnés ci-dessus sont cités unique- ment pour souligner la possibilité de mise en pratique de l'in- vention. Différents autres choix de compositions des éléments d'insertion, ainsi que des matrices, et des modifications des formes et des dimensions des sections relatives de la matrice et de l'élément d'insertion, aussi bien que l'introduction de plus d'un élément d'insertion sous toute autre forme géométrique, peuvent être effectués en vue de satisfaire aux exigences finales particulières.
La résistance accrue des barres conformes à la pré- sente invention ne disparaît pas lorsque ces dernières sont soumises à un tra@tement à chaud d'une température de 600 à 800 C. En outre, comme décrit ci-avant, le noyau ou l'élé- ment d'insertion peut présenter toute composition appropriée, ne contenant pas nécessairement des additions coûteuses d'allia- gel et leurs qualités et section* peuvent 4tre modifiées en vue d'aboutir à l'amélioration nécessaire des propriétés en- tières des barres finies.
De plus, la surface des barres peut être réalisée de manière à présenter une teneunen carbone aussi basse que celle de l'acier doux et à ne pas augmenter ainsi l'usure des cylindres; de même, la charge de la passe
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de nervurage ou de" déformation n'est pas augmentée si la barre présente une résistance à la traction plus élevée,
REVENDICATIONS.
1.- Billette ou barre métallique mixtes caracté- risée en ce qu'elle comprend au moins un noyau composé d'une première matière métallique, une matrice constituée par une seconde matière métallique et présentant des propriétés de liaison avec ledit noyau, les propriétés de résistance de la- dite matrice étant différentes de celles dudt noyau et la résistance de ladite barre ou billette étant modifiée par ledit noyau. mixte
2.- Billette ou barre métallique/suivant la reven-
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J,- Bi.11.c\ ': ou barre métallique mixte suivant 1.'3 revend.LC,1-, i ,1,:\ 1 t 2, c'apactcrisés en ce que ladite Matrice eu-. i'<:.oa j\..t1: ' métallique différente de celle du- r1' '. nO,'f'\h 'l' ill F, -on;. ,J' '1\f1 Uoudits noyaux.
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