"Alliages amorphes de la série fer-chrome"
La présente invention est relative à des alliages amorphes de la série fer-chrome, présentant d'excellentes propriétés
mécaniques, une excellente résistance à la corrosion et une excellente résistance à la chaleur.
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dire que les atomes s'arrangent d'une manière régulière. Cependant, certains métaux et alliages ayant des compositions particulières peuvent être amenés à avoir des structures non cristallines, qui sont semblables à la structure des liquides, lorsqu'ils sont solidifiés par un refroidissement rapide. Les solides non cristallins de ces métaux et de ces alliages sont appelés "métaux amorphes".
Comparativement aux métaux pratiques traditionnels, les métaux amorphes ont des propriétés mécaniques favorables, tandis que leur résistance à la corrosion est habituellement très mauvaise. A titre d'exemple, la perte de poids d'alliages amorphes des séries Fe-p-C et Fe-B-P lors de l'application de l'essai de pulvérisation de sel est d'environ trois fois
plus élevée que celle d'un acier au carbone ordinaire.
Généralement, les métaux amorphes sont convertis en solides cristallins lors d'un chauffage jusqu'à une certaine température (température de cristallisation) qui est déterminée par les compositions respectives des alliages, en perdant ainsi des propriétés particulières issues de l'agencement atomique particulier de la nature non cristalline. En pratique,
la température d'environnement des matériaux n'est pas limitée
à la température ambiante. par conséquent, pour des applications pratiques des métaux amorphes, il est désirable de développer des matières stables ayant des températures de cristallisation plus élevées.
Les alliages amorphes de la série fer-chrome suivant
la présente invention présentent les caractéristiques suivantes :
production facile, haute résistance à la chaleur, résistance élevée à la corrosion et excellentes propriétés mécaniques. En par- <EMI ID=3.1> <EMI ID=4.1>
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me est de loin supérieure à celle des aciers inoxydables du commerce, qui sont largement utilisés à l'heure actuelle ; en particulier, il n'y a pratiquement pas de formation d'alvéoles ni de corrosion à fissuration, et ces alliages ne sont pas susceptibles d'une fissuration par corrosion par l'état latent des efforts et ils ne sont pas susceptibles d'un accroissement de fragilité dû à l'hydrogène.
Le but de la présente invention est de prévoir des
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més par le carbone, le bore et le phosphore, le restant étant constitué par du fer.
Les alliages amorphes de la présente invention englobent les séries suivantes Fe-Cr-C, Fe-Cr-B, Fe-Cr-C-B, Fe-Cr-
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La teneur préférée de carbone, de bore ou de phospho-
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Lorsqu'on utilise une combinaison de carbone et/ou de bore avec du phosphore, la teneur de carbone et/ou de bore
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5 à 33 % atomiques, et la teneur totale de carbone et/ou de bore et-de phosphore est de 7 à 35 % atomiques. Dans ce cas, on obtient les propriétés les plus favorables dans les alliages dont la teneur de carbone et/ou de bore est de 5 à 10 % atomi-
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Dans la présente invention, le chrome a pour effet d'améliorer les propriétés mécaniques, la résistance à la corrosion et la résistance thermique des alliages amorphes, et le remplacement partiel du carbone et/ou du bore par du phosphore se fait pour assurer la formation facile de l'état amorphe dans les alliages en question.
La raison de la limitation des gammes de compositions des alliages suivant la présente invention sera décrite par la suite.
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que n'est pas efficace pour l'amélioration des propriétés méca- niques, thermiques et à la corrosion, tandis que l'addition de plus de 40 % atomiques rend difficile l'obtention d'un état amorphe, même avec un refroidissement rapide.
La teneur d'au moins l'un des éléments formés par le carbone, le bore et le phosphore devrait être de l'ordre de 7 à
35 % atomiques, car l'état amorphe ne peut être atteint que pour les alliages se situant dans cette gamme de compositions.
En outre, on a trouvé que, lorsqu'une partie de la teneur de fer des alliages de fer-chrome contenant au moins l'un des éléments formateurs de phase amorphes constitués par le carbone, le bore et le phosphore, est substituée par au
moins l'un des éléments constitués par le nickel, le cobalt,
le molybdène, le zirconium, le titane, le manganèse, le vana- dium, le niobium, le tungstène, le tantale et le cuivre, on
peut obtenir des alliages amorphes ayant des propriétés tout particulièrement excellentes.
Dans ce cas, la teneur de Ni ou de Co est inférieure
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La teneur de Mo, Zr, Ti ou Mn est inférieure à 20 % atomiques.
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atomiques.
Ces éléments ont les effets suivants :
(1) éléments stabilisants de la structure amorphe : Ni, Co, Mo ;
(2) éléments efficaces pour les propriétés mécaniques :
Mo, Zr, Ti, V, Nb, Ta, W, Co, Mn ;
(3) éléments efficaces pour la résistance à la chaleur :
Mo, Zr, Ti, V, Nb, Ta, W ;
(4) éléments efficaces pour la résistance à la corrosion :
Ni, Cu, Mo, Zr, Ti, V, Nb, Ta, W.
La raison pour laquelle les limites supérieures de ces éléments sont définies de la façon prévue ci-dessus est basée sur le fait que, même si les teneurs de ces éléments sont augmentées au-dessus des limites supérieures décrites, on n'obtient pratiquement pas d'effet supplémentaire.
On peut produire des alliages amorphes de la présente invention sous la forme d'un feuillard, d'un ruban, d'une feuille, d'une poudre ou d'une mince tôle et ils ont des propriétés mécaniques particulièrement excellentes, qui n'ont jamais été obtenues dans les matériaux métalliques traditionnels en pratique, et ils présentent une excellente résistance à la chaleur. En conséquence, les alliages amorphes de la présente invention conviennent pour des objets exigeant une haute résistance mécanique et une résistance élevée à la chaleur, par exemple les cordes de renforcement noyées dans des produits en caoutchouc ou en matières plastiques, par exemple des pneumatiques pour véhicules, des courroies, etc., et ils conviennent également pour des filtres, des tamis, des filaments pour un filage mixte avec des fibres, etc.
En outre, les alliages amorphes de la série fer-chrome de la présente invention ont une résistance extrêmement élevée à une corrosion à alvéoles,à une corrosion à fissuration, à une fissuration par corrosion due à l'état latent des efforts
et à une augmentation de la fragilité due à l'hydrogène, et ce ............... comparativement aux aciers cristallins résistant à la corrosion. Ces qualités sont attribuables aux faits qu'une quantité importante d'éléments semi-métalliques est ajoutée aux alliages, ce qui accélère fortement la formation d'une pellicule superficielle résistant à la corrosion, consistant principalement en oxyhydroxyde de chrome et en eau liée, et il n'existe dans les alliages aucun défaut cristallin agissant comme site pour l'amorçage et la propagation d'une corrosion.
En conséquence, les alliages amorphes de la présente invention conviennent comme matériaux pour des appareils à employer dans des rivières, des lacs et l'eau de mer, ainsi que dans des atmosphères marines, industrielles et rurales, et ils conviennent également pour des pièces à utiliser dans des centrales hydrauliques, des centrales atomiques et d'autres centrales électriques diverses, ainsi que dans des installations industrielles chimiques, etc.
Les alliages amorphes de la présente invention peuvent être produits par des procédés traditionnels, par exemple par une technique de refroidissement rapide, une technique de dépôt, etc.
Une description d'un procédé préféré de production d'alliages suivant l'invention sera donnée ci-après avec référence au dessin annexé.
La figure est une vue schématique d'un appareil destiné à produire un alliage amorphe suivant la présente invention.
Sur cette figure, le numéro de référence 1 désigne un tube de quartz pourvu d'un ajutage 2 à son extrémité inférieure, cet ajutage projetant le métal fondu horizontalement, un métal de départ 3 étant chargé et fondu dans cet ajutage 2. Le numéro de référence 4 désigne un four de chauffage destiné à chauffer le métal de départ 3, tandis que le numéro de référence 5 désigne un tambour rotatif mis en rotation à une vitesse ...............
élevée, par exemple à 5000 tours par minute, grâce à un moteur 6. Ce tambour est construit en un métal léger, ayant une conductivité thermique élevée, par exemple un alliage d'aluminium, et la paroi interne de ce tambour est garnie d'un métal présentant une conductivité thermique élevée, par exemple une tôle de cuivré 7. Le numéro de référence 8 désigne un piston pneumatique destiné à supporter le tube de quartz 1 et à le déplacer vers le haut et vers le bas.
Le métal de départ est chargé dans le tube de quartz 1, et il est chauffé et fondu en une certaine position dans le four de chauffage 4, et ensuite le tube de quartz 1 est descendu jusqu'à une position telle qu'illustrée sur le dessin grace au piston pneumatique 8, de manière que l'ajutage 2 se situe à l'opposé de la paroi interne du tambour rotatif 5, puis le tube 1 est soulevé et simultanément une pression de gaz inerte est appliquée au métal fondu 3, ce dernier métal étant projeté vers la paroi interne du tambour rotatif. pour empêcher une oxydation du métal de départ 3, on alimente un gaz inerte 9, par exemple de l'argon gazeux, dans le tube de quartz afin de maintenir l'intérieur de ce tube sous une atmosphère inerte.
Le métal fondu projeté vers la paroi interne du tambour rotatif entre en contact de façon forcée avec cette paroi interne grace à la force centrifuge, en raison de la rotation à haute vitesse, en sorte que l'on obtient une vitesse de refroidissement extrêmement élevée assurant l'obtention de l'alliage amorphe. Par un tel procédé, on peut obtenir un alliage amorphe, en forme de ruban, d'une épaisseur de 0,2 mm et d'une largeur de 10 mm.
Les exemples suivants sont donnés à titre d'illustration complémentaire de l'invention mais ils ne constituent nullement une limitation quelconque du cadre de cette dernière.
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compositions illustrées par le Tableau 1 suivant, en feuillards d'une épaisseur de 0,05 mm et d'une largeur de 0,5 mm, et ce grâce à l'appareil illustré par la figure annexée.
Tableau 1
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Chacun de ces feuillards a été essayé en ce qui concerne ses propriétés mécaniques, sa résistance à la corrosion et sa résistance à la chaleur, et on a obtenu les résultats présentés par les Tableaux 2, 3 et 4 suivants.
A titre comparatif, les résultats obtenus par le même essai à la corrosion sont présentés par le Tableau 3, en ce
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au chrome.
Les essais à la corrosion ont été réalisés en utilisant environ 100 mg du feuillard d'alliage amorphe, et du fil de l'acier au carbone ou de l'acier au chrome, d'un diamètre de 0,12 mm à titre de spécimen. Dans cet essai, la perte de poids par corrosion des spécimens a été mesurée dans une atmosphère à conditionnement d'air (60[deg.]C ; humidité relative de 95 %) et dans une solution aqueuse à 5 % de NaCl (35 %). La résistance à la chaleur a également été estimée par comparaison avec la température de cristallisation du spécimen d'alliage, que l'on obtient par des mesures de la résistance élec- <EMI ID=19.1>
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Tableau 2 propriétés mécaniques des alliages amorphes
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LE = limite élastique
RR = résistance à la rupture A = allongement
D = dureté
Y = module de Young Tableau 3
Résultats des essais de corrosion
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Tableau 4
Résistance à la chaleur des alliages amorphes
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Comme on peut le voir en considérant le Tableau 2, l'addition de chrome augmente la résistance mécanique, la dureté et le module de Young, mais diminue légèrement l'allongement. De plus, l'alliage de la présente invention montre une rupture visqueuse locale inhérente à l'état amorphe, différente d'une matière dite fragile, bien qu'il y ait un faible allongement.
Comme on peut le voir d'après le Tableau 3, la résistance à la corrosion de l'alliage est fortement améliorée par l'addition de chrome. Les alliages amorphes des séries Fe-C-P et Fe-B-P, ne contenant pas de chrome, montrent une sérieuse corrosion dans la solution de NaCl et dans l'atmosphère à air conditionné, et ils souffrent d'une corrosion à alvéoles sur la totalité de leur surface. Par contre, si l'alliage susdit est additionné d'au moins 1 % atomique de chrome, la perte en poids par corrosion se réduit de moitié et elle est pratiquement égale à celle que présente un acier au carbone. En outre, en ajou-tant 5 % atomiques de chrome, la perte de poids se réduit à moins d'environ 1/10.
Dans le cas de l'addition de plus de
10 % atomiques de chrome, la corrosion se développe difficilement et on ne décèle pas de perte de poids même après 72 heures, tout comme dans le cas d'un acier à haute teneur de chrome.
Comme on peut le voir du Tableau 4, l'addition de chrome élève la température de cristallisation de l'alliage amorphe. A titre d'exemple, la température de cristallisation de l'alliage amorphe ne contenant pas de chrome est élévée d'environ 420 [deg.]C à environ 510[deg.]C en ajoutant 40 % atomiques de chrome. Cet effet de l'addition du chrome est remarquable à une faible teneur de ce chrome, et en particulier l'addition de
10 % atomiques de chrome élève la température de cristallisa-
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EXEMPLE 2
Des alliages amorphes ayant les compositions présentées par le Tableau 5 suivant ont été transformées en feuillards d'une épaisseur de 0,05 mm et d'une largeur de 0,5 mm grâce à l'appareil illustré par la figure
Tableau 5
Alliage de la série Fe-Cr-C-B-P (% atomiques ; Fe : le restant)
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Chacun de ces feuillards a été essayé en ce qui concerne ses propriétés mécaniques et on a obtenu les résultats tels que présentés par le Tableau 6 suivant. A titre comparatif, les propriétés mécaniques d'un alliage inoxydable type 405
(13 % de Cr, 0,2 % de Al) sont également présentées en tant qu'alliage n[deg.] 15 par ce Tableau 6.
Tableau 6
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Comme on peut le voir de ce Tableau 6, même les alliages n[deg.] 1 et 2 ne contenant pas de phosphore sont nettement supérieurs en résistance mécanique et en dureté à l'acier inoxydable 405 traditionnel. De plus, l'alliage n[deg.] 6 contenant
25 % atomiques de phosphore (parmi les alliages contenant du phosphore n[deg.] 3 à n[deg.] 14) présente des valeurs maxima de limite élastique (360 kg/mm<2>) et de dureté (1.000 Hv), pour autant que la teneur de chrome soit constante (10 % atomiques).
Le Tableau 7 suivant donne la température de cristallisation des alliages suivant la présente invention, ayant la composition donnée par le Tableau 5.
Tableau 7
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Comme on peut le voir de ce Tableau 7, la température de cristallisation des alliages amorphes des séries Fe-C-P et Fe-B-P, ne contenant pas de chrome, est d'environ 410[deg.]C, tandis que celle de l'alliage suivant la présente invention s'élève avec l'augmentation de la teneur de chrome et est de
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EXEMPLE 3
Des alliages amorphes ayant les compositions présentées par le Tableau 8 ont été transformés en feuillards d'une épaisseur de 0,05 mm et d'une largeur de 0,5 mm grâce à l'appareil illustré par le dessin annexé.
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Chacun de ces feuillards a été essayé en ce qui concerne ses propriétés mécaniques et on a obtenu les résultats donnés par le Tableau 9. A titre comparatif, les propriétés mécaniques d'un acier inoxydable 405 (13 % de Cr, 0,2 � de Al) sont également données en tant qu'alliage n[deg.] 19 par ce Tableau 9.
Tableau 9
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vant la présente invention ont une résistance mécanique et une dureté extrêmement élevées, et peu d'allongement comparativement à l'acier inoxydable 405 traditionnel.
En particulier, l'alliage n[deg.] 7 de la présente invention a une résistance à la rupture atteignant 390 kg/mm<2>.
Le Tableau 10 suivant présente la température de cristallisation des alliages ayant la composition donnée par le Tableau 8.
Tableau 10
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Comme on peut le voir du Tableau 10, la température de cristallisation des alliages des séries Fe-C-P et Fe-B-P, ne contenant pas de chrome, est d'environ 410[deg.]C, tandis que
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ture de cristallisation presque constante (environ 450[deg.]C), quelles que soient les variations dans les quantités de P et
de C ou de B.
Comme mentionné précédemment, les alliages amorphes de la série Fe-Cr suivant la présente invention présentent l'avantage que non seulement la résistance mécanique mais également la résistance à la chaleur sont augmentées par l'addition de chrome. D'autre part, l'addition de C et/ou de B est nécessaire pour la formation d'un alliage amorphe et la limite inférieure de la teneur totale de C et de B peut être élargie par l'addition de P. L'addition de C, B et P est particulièrement efficace dans une production industrielle car elle adoucit les conditions de refroidissement rapide et de solidification dans une certaine mesure, comparativement à l'addition de C et de P ou de B et de P.
Cela signifie que l'on peut obtenir un alliage amorphe ayant une résistance mécanique, une résistance à la corrosion et une résistance à la chaleur, qui sont améliorées, dans la gamme des compositions suivant la présente invention.
EXEMPLE 4
Des alliages amorphes ayant les compositions présentées par le Tableau 11 suivant ont été transformés en.feuillards ayant une épaisseur de 0,05 mm et une largeur de 1 mm, grâce à l'appareil illustré par le dessin annexé, et ils ont été ensuite soumis à divers essais de corrosion.
Tableau 11
Alliages de la série Fe-Cr-B-P (% atomiques)
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Des alliages binaires Fe-Cr cristallins'et- des ges inoxydables du commerce 18-8 (304) et 17-14-2,5 Mo (316L) ont été utilisés pour les mêmes essais de corrosion, à titre de comparaison.
On a obtenu les résultats de corrosion par des essais d'immersion totale, en suspendant les spécimens par des fils
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NaCl, et dans des solutions ayant diverses concentrations d'acide chlorhydrique-à 30[deg.]C pendant 168 heures. De plus, pour examiner la susceptibilité à une corrosion à fissuration, on a placé une plaque de Teflon au voisinage de la surface de l'échantillon pour former une-fissuration. Les résultats sont présentés par les Tableaux 12 et 13 suivants.
Tableau 12
Résultats d'essais à la corrosion dans du H2S04 et du NaCl
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Comme on peut le voir du Tableau 12, le taux de corrosion de l'alliage n[deg.] 3 contenant 3 % atomiques de Cr est
à peu près le même que celui de l'acier inoxydable 18-8 traditionnel (304), tandis que la perte de poids de l'alliage
n[deg.] 12 contenant 6 % atomiques de chrome et des alliages n[deg.] 5-11 et n[deg.] 13-16 contenant 8 % atomiques de chrome ou plus ne pouvait pas être décelée par une balance micrométrique. Comme on peut le voir du Tableau 13, les alliages 5 à 16 ne présentent pas de corrosion générale, ni d'alvéoles, ni de corrosion à fissuration même après 168 heures d'immersion. Par con-
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d'alvéoles et une corrosion à fissuration se produisaient en
24 heures.
On a en outre réalisé un essai de corrosion avec formation d'alvéoles par immersion dans une solution à 10 %
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un essai de formation d'alvéoles pour les aciers inoxydables, à 40[deg.]C ou à 60[deg.]C. Les résultats obtenus sont présentés par le Tableau 14 suivant.
Tableau 14
Résultats de l'essai de formation d'alvéoles
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Durée : durée jusqu'à apparition d'alvéoles, en heures.
Comme on peut le voir du Tableau 14, les alliages suivant la présente invention ne présentent pas de formation d'alvéoles ni de corrosion à fissuration, même à 60[deg.]C dans la solution de FeCl3, c'est-à-dire dans des conditions où une formation d'alvéoles et une corrosion à fissuration se produisaient non seulement dans les alliages 304 et 316L mais également dans tous les autres alliages inoxydables utilisés en pratique.
Pour mettre en évidence la haute résistance à la corrosion avec formation d'alvéoles ou corrosion sélective, on a obtenu des courbes de polarisation anodique par immersion à
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Les-résultats obtenus sont présentés par le Tableau 15 suivant.
Tableau 15
Résultats de l'essai de formation d'alvéoles
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Comme on peut le voir du Tableau 15, tous les aciers inoxydables, y compris les aciers 304 et 316L, présentaient une corrosion sélective ou corrosion à formation d'alvéoles à un certain potentiel. Par contre, les alliages suivant la présente invention ne présentent pas de susceptibilité à une corrosion sélective et, de ce fait, ils ne montrent pas de potentiel de formation d'alvéoles ni de perte de poids par corrosion, et ils sont totalement passivés.
On a réalisé un essai de fissuration par corrosion par l'état latent des efforts dans du MgCl2 à 42 %, bouillant à
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tiels constants d'électrodes. Les résultats obtenus sont présentés par le Tableau 16 suivant. La susceptibilité à une fissuration par corrosion par l'état latent des efforts est repré-
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l'allongement dans l'air à la même température. La suscepti- bilité à une fissuration par corrosion par l'état latent des efforts est d'autant plus élevée que la valeur susdite est plus haute.
Tableau 16
Résultats de l'essai de fissuration par corrosion
par l'état latent des efforts
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D'une manière générale, la vitesse de traction est d'autant plus basse et le potentiel au voisinage du potentiel de corrosion est d'autant plus élevé que la susceptibilité à une fissuration par corrosion par l'état latent des efforts est plus haute. Ce fait est nettement illustré par les résultats pour l'acier 304 dans le Tableau 16. Par contre, les alliages <EMI ID=51.1>
fissuration par corrosion par l'état latent des efforts, même au potentiel plus élevé que le potentiel de corrosion.
D'autre part, l'essai d'augmentation de la fragilité
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souvent pour l'essai d'augmentation de fragilité sous hydrogène des aciers. Les résultats obtenus sont présentés par le Tableau 17 suivant. La susceptibilité à une augmentation de fragilité sous hydrogène peut être représentée de la même manière que dans le cas de la susceptibilité à une fissuration par corrosion par l'état latent des efforts.
Tableau 17
Résultats de l'essai d'augmentation de fragilité sous _________________hydrogène______________________
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D'une manière générale, la susceptibilité à une augmentation de fragilité sous hydrogène augmente lorsque la vitesse de traction et le potentiel sont abaissés. Comme on peut le voir du Tableau 17, même un acier doux, qui est moins <EMI ID=55.1>
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l'hydrogène sulfuré par une vitesse de traction constante.
Par contre, les alliages suivant la présente invention ne sont pas susceptibles d'une augmentation de fragilité sous hydrogène.
Il s'ensuit des résultats précédents que les alliages amorphes de fer, comportant du chrome, suivant la présente invention ont une résistance à la corrosion extrêmement élevée, ' en particulier vis-à-vis d'une corrosion locale, telle qu'une formation d'alvéoles et une corrosion à fissuration, ainsi qu'une très haute résistance à une rupture provoquée par corrosion, par exemple par une fissuration par corrosion due à l'état latent des efforts et par un accroissement de fragilité sous hydrogène. La supériorité des alliages suivant l'invention est issue de la structure inhérente à l'état amorphe
et de la coexistence de chrome et d'une grande quantité d'éléments semi-métalliques. En conséquence, cette supériorité ne peut pas faire l'objet d'une comparaison avec tous les alliages inoxydables actuellement utilisés.
EXEMPLE 5
Des alliages amorphes ayant les compositions données par le Tableau 18 suivant ont été transformées en feuillards
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ce à l'appareil illustré par le dessin annexé.
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Tableau 18
Alliage* amorphes des séries Fe-Cr-C, Fe-Cr-B, Fe-Cr-P
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Chacun de ces feuillards a été essayé en ce qui concerne ses propriétés mécaniques, sa résistance à la chaleur et sa résistance à la corrosion, et on a obtenu les résultats tels qu'illustrés par les Tableaux 19, 20 et 21.
Tableau 19
Propriétés mécaniques des alliages amorphes
<EMI ID=61.1>
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Résistance à la chaleur des alliages amorphes
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Tableau 21
Résultats des essais de corrosion dans du H2S04 et du NaCl
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Comme on peut le voir du Tableau 19, la structure amorphe peut être produite même par addition de l'un quelconque des éléments C, B et P à un alliage de la série Fe-Cr. En particulier, lorsque chacun de ces éléments est ajouté en une quantité de 15 à 25 % atomiques, on peut obtenir très facilement l'alliage amorphe. De plus, les propriétés mécaniques, telles que la limite élastique, la résistance à la rupture et la dureté, sont améliorées avec une augmentation de la teneur de crhome.
Comme on peut le voir du Tableau 20, la température de cristallisation est élevée par une augmentation de la teneur de chrome, en sorte que la résistance à la chaleur est considérablement améliorée.
D'une façon générale, il est désirable d'utiliser une combinaison d'au moins deux éléments constitués par C, B et P, afin d'obtenir une structure amorphe, mais même si ces éléments sont utilisés seuls, on peut obtenir une structure amorphe par un refroidissement rapide de la masse fondue à partir d'une température élevée.
EXEMPLE 6
Des alliages amorphes de la série fer-chrome, ayant les compositions présentées par le Tableau 22 suivant, ont été transformés en feuillards d'une épaisseur de 0,05 mm et d'une largeur de 1 mm grâce à l'appareil du dessin annexé.
Tableau 22
Alliages amorphes de la série Fe-Cr-M-P-C-B
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Chacun de ces feuillards a été essayé en ce qui concerne ses propriétés mécaniques, sa résistance à la chaleur et sa résistance à la corrosion et on a obtenu les résultats présentés par le Tableau 23 suivant.
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Propriétés mécaniques, résistance à la chaleur et résistance à la corrosion des alliages de la série Fe-Cr-M-P-C-B
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LF = limite de fatigue TC = température de cristallisation Comme on peut le voir du Tableau 23, l'addition de Mo, Zr, Ti, V, Nb, Ta, W, Mn et Co augmente la dureté, la résistance à la rupture et la limite de fatigue, tandis que l'addition de Ni et de Cu diminue ces propriétés dans une certaine mesure. La résistance à la rupture et la limite de fatigue sont pratiquement proportionnelles à la dureté. L'effet de l'addition de chaque élément sur la dureté des alliages
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vante :
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De plus, comme on peut le voir du Tableau 23, la résistance à la chaleur est améliorée par l'addition de Mo, W, Zr, Nb, Ta, Ti et V mais elle est dégradée par l'addition de Co, Ni, Mn et Cu. L'effet de l'addition de chaque élément sur la résistance à la chaleur de l'alliage s'exprime par l'équation suivante :
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En ce qui concerne la résistance à la corrosion, l'effet de l'addition du chrome est très remarquable et de plus la coexistence de Ni, Mn, Co et Cu améliore la résistance à la corrosion comme on peut le voir du Tableau 23. L'addition de
Mo, Zr, Ti, V, Nb, Ta et W n'eat que légèrement efficace.
En outre, on a réalisé plusieurs essais de corrosion pour les feuillards précités, de la même manière que dans le cas de l'Exemple 4 et on a obtenu les résultats présentés par les Tableaux 24 à 28 suivants.
<EMI ID=73.1>
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Tableau 25 Résultats d'un essai de formation d'alvéoles
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Tableau 26
Résultats d'un essai de formation d'alvéoles
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Tableau 27
Résultats d'un essai de fissuration par corrosion par l'état latent des efforts
<EMI ID=77.1>
Tableau 28
Résultats d'un essai d'accroissement de fragilité sous hydrogène
<EMI ID=78.1>
REVENDICATIONS
1. Alliages amorphes de la série fer-chrome, présentant d'excellentes propriétés mécaniques, une haute résistance à la chaleur et une résistance élevée à la corrosion, comprenant essentiellement 1 à 40 % atomiques de chrome, 7 à 35 % atomiques d'au moins l'un des éléments formés par le carbone, le bore et le phosphore, le restant étant du fer.
2. Alliages amorphes de la série fer-chrome, présentant d'excellentes propriétés mécaniques, une haute résistance à la chaleur et une résistance élevée à la corrosion, comprenant exxentiellement 1 à 40 % atomiques de chrome, 2 à 30 % atomiques d'au moins l'un des éléments formés par le carbone et le bore, 5 à 33 % atomiques de phosphore, la quantité totale d'au moins l'un des éléments formés par le carbone et le bore, et du phosphore étant de 7 à 35 % atomiques, le restant étant du fer.
3. Alliages amorphes de la série fer-chrome suivant