CA2226350C - Acier pour le formage a froid - Google Patents
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Abstract
Acier pour le formage à froid obtenu par fusion et affinage d'un alliage caractérisé en ce que l'alliage a la composition pondérale suivante : Carbone 0,80 - 1,50 % Manganèse < 1 % Silicium < 1 % Phosphore ~ 0,030 % Soufre ~ 0,005 % Chrome 6,25 - 9 % Nickel < 0,50 % Molybdène 1,80 - 3 % Aluminium ~ 0,15 % Vanadium 0,20 - 0,40 % Niobium 0,60 - 1,50 % Azote < 150 ppm Oxygène < 50 ppm Titane ou 500 - 1500ppm Zirconium Le complément étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la fabrication du métal.
Description
Ar~I~R POUR T.l;~ FOR~aG~ A FROID
La présente invention a pour objet un acier pour le formage à froid qui pré~ente notamment une excellente rési~tance à l'usure abra~ive.
Cet acier est obtenu par fusion et affinage d'un acier et e~t caractérisé en ce que l'alliage a la composition pondérale suivante :
Fourchette préférée Fourchette large Carbone 1 - 1,20 ~ 0,80 -1,50 Manganèse 0,30 - 0,50 % ~ 1 Silicium 0,80 - 1 ~ < 1 Phosphore < 0,020 ~ ~0,030 Soufre < 0,005 ~ ~0,005 Chrome 8 - 8,50 ~ 6,25 - 9 Nickel < 0,30 ~ < 0,50 Molybdène 2 - 2,30 ~ 1,80 - 3 Aluminium < 200ppm ~ 0,15~
CA 022263~0 1998-02-03 , Vanadium 0,20 - 0,40 %0,20 - 0,40%
Niobium 0,60 - 0,90 % 0,60 - 1,5%
Azote < 130 ppm < 150 ppm Oxygène < 30 ppm < 50 ppm Titane ou 500-1000 ppm 500-1500 ppm Zirconium Le complément étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la fabrication du métal.
Cet acier est élaboré par fusion électrique suivie d'un affinage en poche chauffante, d'un dégazage sous vide et d'une refusion 80US laitier.
Dans cet acier, le Carbone et le Niobium forment du carbure de Niobium et le Titane ou le Zirconium favorisent l'obtention du carbure de Niobium idiomorphe.
La relation stoechiométrique pour la formation du carbure de Niobium est de l'ordre de 1% de Niobium pour 0,12% de Carbone. Le Carbone en excès est équilibré par la teneur de l'acier en Chrome en Molybdène et en Vanadium.
L'acier selon l'invention a une dureté supérieure à 60 Hrc. Il présente une combinaison de qualités; résistance ~ l'usure abrasive, usinabilité, ténacité qui ne pouvait être obtenue jusqu'à présent.
La ténacité est déterminée par une mesure suivant l'essai Charpy. Une éprouvette de référence 7xlOx55mm est traitée à 1050~ C, arrêt à l'huile , suivi d'un revenu de deux heures à 560~ C; elle présente pour une dureté supérieure ou égale à 60 Hrc, une énergie de rupture supérieure ou égale à 40 Joules.
L'acier de formage à froid objet de l'invention présente une amélioration de la résistance à l'usure qui couvre trois formes :
CA 022263~0 1998-02-03 - l'usure abrasive, nettement améliorée - l'usure par écaillage, nettement améliorée, gr~ce à l'excellente ténacité de l'acier - l'usure par adhérence nettement améliorée.
La présente invention ne doit pas être considérée comme lim itée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes.
La présente invention a pour objet un acier pour le formage à froid qui pré~ente notamment une excellente rési~tance à l'usure abra~ive.
Cet acier est obtenu par fusion et affinage d'un acier et e~t caractérisé en ce que l'alliage a la composition pondérale suivante :
Fourchette préférée Fourchette large Carbone 1 - 1,20 ~ 0,80 -1,50 Manganèse 0,30 - 0,50 % ~ 1 Silicium 0,80 - 1 ~ < 1 Phosphore < 0,020 ~ ~0,030 Soufre < 0,005 ~ ~0,005 Chrome 8 - 8,50 ~ 6,25 - 9 Nickel < 0,30 ~ < 0,50 Molybdène 2 - 2,30 ~ 1,80 - 3 Aluminium < 200ppm ~ 0,15~
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Niobium 0,60 - 0,90 % 0,60 - 1,5%
Azote < 130 ppm < 150 ppm Oxygène < 30 ppm < 50 ppm Titane ou 500-1000 ppm 500-1500 ppm Zirconium Le complément étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la fabrication du métal.
Cet acier est élaboré par fusion électrique suivie d'un affinage en poche chauffante, d'un dégazage sous vide et d'une refusion 80US laitier.
Dans cet acier, le Carbone et le Niobium forment du carbure de Niobium et le Titane ou le Zirconium favorisent l'obtention du carbure de Niobium idiomorphe.
La relation stoechiométrique pour la formation du carbure de Niobium est de l'ordre de 1% de Niobium pour 0,12% de Carbone. Le Carbone en excès est équilibré par la teneur de l'acier en Chrome en Molybdène et en Vanadium.
L'acier selon l'invention a une dureté supérieure à 60 Hrc. Il présente une combinaison de qualités; résistance ~ l'usure abrasive, usinabilité, ténacité qui ne pouvait être obtenue jusqu'à présent.
La ténacité est déterminée par une mesure suivant l'essai Charpy. Une éprouvette de référence 7xlOx55mm est traitée à 1050~ C, arrêt à l'huile , suivi d'un revenu de deux heures à 560~ C; elle présente pour une dureté supérieure ou égale à 60 Hrc, une énergie de rupture supérieure ou égale à 40 Joules.
L'acier de formage à froid objet de l'invention présente une amélioration de la résistance à l'usure qui couvre trois formes :
CA 022263~0 1998-02-03 - l'usure abrasive, nettement améliorée - l'usure par écaillage, nettement améliorée, gr~ce à l'excellente ténacité de l'acier - l'usure par adhérence nettement améliorée.
La présente invention ne doit pas être considérée comme lim itée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes.
Claims (2)
1. Acier pour le formage à froid obtenu par fusion et affinage d'un alliage caractérisé en ce que l'alliage a la composition pondérale suivante :
Carbone 0,80 - 1,50 %
Manganèse < 1 %
Silicium < 1 %
Phosphore ~ 0,030 %
Soufre ~ 0,005 %
Chrome 6,25 - 9 %
Nickel < 0,50 %
Molybdène 1,80 - 3 %
Aluminium ~ 0,15%
Vanadium 0,20 - 0,40 %
Niobium 0,60 - 1,50 %
Azote < 150ppm Oxygène < 50ppm Titane ou 500 - 1500ppm Zirconium Le complément étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la fabrication du métal.
Carbone 0,80 - 1,50 %
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Molybdène 1,80 - 3 %
Aluminium ~ 0,15%
Vanadium 0,20 - 0,40 %
Niobium 0,60 - 1,50 %
Azote < 150ppm Oxygène < 50ppm Titane ou 500 - 1500ppm Zirconium Le complément étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la fabrication du métal.
2. Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage a la composition pondérale suivante :
Carbone 1 - 1,20 %
Manganèse 0,30 - 0,50 %
Silicium 0,80 - 1 %
Phosphore ~ 0,020 %
Soufre ~ 0,005 %
Chrome 8 - 8,50 %
Nickel < 0,30 %
Molybdène 2 - 2,30 %
Aluminium < 200 ppm Vanadium 0,20 - 0,40 %
Niobium 0,60 - 0,90 %
Azote < 130 ppm Oxygène < 30 ppm Titane ou 500-1000 ppm Zirconium Le complément étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la fabrication du métal.
Carbone 1 - 1,20 %
Manganèse 0,30 - 0,50 %
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Molybdène 2 - 2,30 %
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Azote < 130 ppm Oxygène < 30 ppm Titane ou 500-1000 ppm Zirconium Le complément étant du fer plus les impuretés caractéristiques de la pratique de la fabrication du métal.
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