Alliage d'acier à grande résistance. La présente invention se rapporte à un nouvel alliage :d'acier perfectionné à grande résistance à la traction. Pour obtenir des aciers à grande résistance à 1a traction utili sables dans la construction et dans d'autres applications dans lesquelles ils sont forte ment sollicités, on a généralement employé certains éléments d'adjonction qui, en combi naison avec la teneur en carbone de l'acier, rendent celui-ci apte à être trempé et revenu,
cette dernière opération permettant de con trôler la dureté résiduelle et la résistance à la traction en association. avec la diminution de la fragilité résultant généralement de l'opération de trempe.
La présente invention se rapporte à une nouvelle combinaison du fer et des éléments d'alliage, combinaison qui contient une fai ble quantité de carbone et qui donne une ré sistance à la traction pratiquement élevée en association avec un fort degré de ductilité. Cette combinaison présente les avantages que sur une grande échelle de températures de revenu, sa dureté et sa résistance à la trac tion diminuent relativement faiblement, ce qui est un avantage distinct pour le traite ment thermique.
L'alliage selon l'inventiôn est un alliage d'acier du type contenant du nickel et du chrome en proportions ne dépassant pas 7 de chaque élément, ainsi que du molyb dène. Cet alliage est caractérisé en ce qu'il contient: Carbone jusqu'à 0,12 Nickel 3 à 7 Chrome 3 à 7 Molybdène 2 à 5 le solde étant au moins en majeure partie du fer. Du manganèse peut être présent en quantités allant jusqu'à 5 % par exemple, vu que cet élément tend à produire les propriétés désirées. Si on le désire, du tungstène peut être ajouté en quantités ne dépassant pas 5 %.
Un exemple typique d'un acier selon l'in vention et présentant les propriétés méca niques désirées est le suivant: Carbone 0,08 Silicium 0,54 Manganèse 0,54 Nickel 5,00 Chrome 4,16 Molybdène<B>3,18</B> le solde étant pratiquement du fer.
EMI0002.0001
<I>Essais <SEP> Brinell <SEP> à <SEP> la <SEP> dureté</I>
<tb> (exécutés <SEP> avec <SEP> une <SEP> bille <SEP> de <SEP> 1 <SEP> mm <SEP> de <SEP> diamètre, <SEP> chargée <SEP> de <SEP> 30 <SEP> kg)
.
<tb> Refroidissement- <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> <B>6500 <SEP> 7000 <SEP> 7500 <SEP> 8000 <SEP> 8500 <SEP> 9000 <SEP> 9500 <SEP> 10000</B>
<tb> Refroidi <SEP> à <SEP> l'air <SEP> - <SEP> - <SEP> 333 <SEP> 366 <SEP> 393 <SEP> 398 <SEP> 398 <SEP> - <SEP> 351
<tb> Trempé <SEP> dans <SEP> l'huile <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 360 <SEP> 377 <SEP> 393 <SEP> 398 <SEP> 377 <SEP> 364
<tb> Trempé <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> - <SEP> 329 <SEP> 32l <SEP> 360 <SEP> 386 <SEP> 375 <SEP> 388 <SEP> 388 <SEP> 375
<tb> Venant <SEP> de <SEP> la <SEP> forge <SEP> 387 Propriétés mécaniques (Essais sur une barre de section rectangulaire ayant 1,07 cm X 3,81 cm) Traitée comme une barre ronde de 2,22 cm de diamètre.
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Traitement- <SEP> Refroidi <SEP> à <SEP> l'air <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> <B>9000</B> <SEP> C
<tb> Refroidi <SEP> à <SEP> l'air <SEP> après <SEP> revenu <SEP> pendant <SEP> 1 <SEP> 1i <SEP> à:
<tb> 200 <SEP> C <SEP> 500 <SEP> C <SEP> 600 <SEP> C
<tb> Limite <SEP> d'élasticité <SEP> kg/mm' <SEP> 113,0 <SEP> 126,5 <SEP> 84,8
<tb> Tension <SEP> maximum <SEP> kg/mm' <SEP> 134,8 <SEP> 138,0 <SEP> <B>11.1,5</B>
<tb> Allongement <SEP> en <SEP> % <SEP> 18,4 <SEP> 20,8 <SEP> 26,4
<tb> Diminution <SEP> de <SEP> surface <SEP> en <SEP> % <SEP> 53,0 <SEP> 56,0 <SEP> 62,0
<tb> Essai <SEP> de <SEP> flexion <SEP> par <SEP> choc <SEP> sur
<tb> barreaux <SEP> entaillés <SEP> d'Izod <SEP> 38,36,34 <SEP> 37,40,37 <SEP> 57,54,56
<tb> Traitement:
<SEP> Trempé <SEP> dans <SEP> l'huile <SEP> à <SEP> partir <SEP> de <SEP> 900 <SEP> <SEP> C
<tb> Refroidi <SEP> à <SEP> l'air <SEP> après <SEP> revenu <SEP> pendant <SEP> 1 <SEP> h. <SEP> à:
<tb> 200 <SEP> <B>0</B> <SEP> C <SEP> 500 <SEP> <B>0</B> <SEP> C <SEP> 600 <SEP> <B>0</B> <SEP> C
<tb> Limite <SEP> d'élasticité <SEP> kg/mm' <SEP> 124,5 <SEP> 121,0 <SEP> 82,2
<tb> Tension <SEP> maximum <SEP> kg/mm' <SEP> 1.35,0 <SEP> 135,7 <SEP> 108,7
<tb> Allongement <SEP> en <SEP> % <SEP> 20,0 <SEP> 22,4 <SEP> 26,4
<tb> Diminution <SEP> de <SEP> surface <SEP> en <SEP> % <SEP> 55,0 <SEP> 61,0 <SEP> 65,5
<tb> Essai <SEP> de <SEP> flexion <SEP> par <SEP> choc <SEP> sur
<tb> barreaux <SEP> entaillés <SEP> d'Izod <SEP> 37,35,37 <SEP> 39,40,42 <SEP> 56,64,62
High strength steel alloy. The present invention relates to a novel alloy: of improved steel with high tensile strength. In order to obtain steels of high tensile strength useful in construction and in other applications in which they are highly stressed, certain additions have generally been employed which, in combination with the carbon content of the material. 'steel, make it suitable for hardening and tempering,
the latter operation making it possible to check the residual hardness and the tensile strength in combination. with the decrease in brittleness generally resulting from the quenching operation.
The present invention relates to a novel combination of iron and alloying elements, which combination contains a low amount of carbon and which gives substantially high tensile strength in combination with a high degree of ductility. This combination has the advantages that over a large scale of tempering temperatures, its hardness and tensile strength decrease relatively little, which is a distinct advantage for heat treatment.
The alloy according to the invention is a steel alloy of the type containing nickel and chromium in proportions not exceeding 7 of each element, as well as molybdenum. This alloy is characterized in that it contains: Carbon up to 0.12 Nickel 3 to 7 Chromium 3 to 7 Molybdenum 2 to 5 the balance being at least mainly iron. Manganese can be present in amounts of up to 5%, for example, as this element tends to produce the desired properties. If desired, tungsten can be added in amounts not exceeding 5%.
A typical example of a steel according to the invention and exhibiting the desired mechanical properties is the following: Carbon 0.08 Silicon 0.54 Manganese 0.54 Nickel 5.00 Chromium 4.16 Molybdenum <B> 3.18 </B> the balance being practically iron.
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<I> Tests <SEP> Brinell <SEP> to <SEP> the <SEP> hardness </I>
<tb> (executed <SEP> with <SEP> a <SEP> ball <SEP> of <SEP> 1 <SEP> mm <SEP> of <SEP> diameter, <SEP> loaded <SEP> of <SEP> 30 <SEP> kg)
.
<tb> Cooling- <SEP> to <SEP> from <SEP> from <SEP> <B> 6500 <SEP> 7000 <SEP> 7500 <SEP> 8000 <SEP> 8500 <SEP> 9000 <SEP> 9500 <SEP > 10,000 </B>
<tb> Air cooled <SEP> to <SEP> <SEP> - <SEP> - <SEP> 333 <SEP> 366 <SEP> 393 <SEP> 398 <SEP> 398 <SEP> - <SEP> 351
<tb> Soaked <SEP> in <SEP> oil <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 360 <SEP> 377 <SEP> 393 <SEP> 398 <SEP> 377 <SEP> 364
<tb> Soaked <SEP> in <SEP> water <SEP> - <SEP> 329 <SEP> 32l <SEP> 360 <SEP> 386 <SEP> 375 <SEP> 388 <SEP> 388 <SEP> 375
<tb> Coming <SEP> from <SEP> the <SEP> forge <SEP> 387 Mechanical properties (Tests on a bar of rectangular section having 1.07 cm X 3.81 cm) Treated as a round bar of 2.22 cm in diameter.
EMI0002.0005
Treatment- <SEP> Cooled <SEP> to <SEP> air <SEP> to <SEP> from <SEP> from <SEP> <B> 9000 </B> <SEP> C
<tb> Cooled <SEP> to <SEP> the air <SEP> after <SEP> returned <SEP> for <SEP> 1 <SEP> 1i <SEP> to:
<tb> 200 <SEP> C <SEP> 500 <SEP> C <SEP> 600 <SEP> C
<tb> Limit <SEP> of elasticity <SEP> kg / mm '<SEP> 113.0 <SEP> 126.5 <SEP> 84.8
<tb> Maximum <SEP> tension <SEP> kg / mm '<SEP> 134.8 <SEP> 138.0 <SEP> <B> 11.1.5 </B>
<tb> Elongation <SEP> in <SEP>% <SEP> 18.4 <SEP> 20.8 <SEP> 26.4
<tb> <SEP> reduction of <SEP> area <SEP> in <SEP>% <SEP> 53.0 <SEP> 56.0 <SEP> 62.0
<tb> Test <SEP> of <SEP> bending <SEP> by <SEP> shock <SEP> on
<tb> notched <SEP> bars <SEP> of Izod <SEP> 38,36,34 <SEP> 37,40,37 <SEP> 57,54,56
<tb> Processing:
<SEP> Soaked <SEP> in <SEP> oil <SEP> to <SEP> from <SEP> of <SEP> 900 <SEP> <SEP> C
<tb> Cooled <SEP> to <SEP> the air <SEP> after <SEP> returned <SEP> for <SEP> 1 <SEP> h. <SEP> to:
<tb> 200 <SEP> <B> 0 </B> <SEP> C <SEP> 500 <SEP> <B> 0 </B> <SEP> C <SEP> 600 <SEP> <B> 0 < / B> <SEP> C
<tb> Yield strength <SEP> <SEP> kg / mm '<SEP> 124.5 <SEP> 121.0 <SEP> 82.2
<tb> Maximum <SEP> tension <SEP> kg / mm '<SEP> 1.35.0 <SEP> 135.7 <SEP> 108.7
<tb> Elongation <SEP> in <SEP>% <SEP> 20.0 <SEP> 22.4 <SEP> 26.4
<tb> <SEP> reduction of <SEP> area <SEP> in <SEP>% <SEP> 55.0 <SEP> 61.0 <SEP> 65.5
<tb> Test <SEP> of <SEP> bending <SEP> by <SEP> shock <SEP> on
<tb> notched <SEP> bars <SEP> of Izod <SEP> 37,35,37 <SEP> 39,40,42 <SEP> 56,64,62