CH284503A

CH284503A - Acier.

Info

Publication number: CH284503A
Authority: CH
Inventors: Societe Anonyme Des Hau Pompey
Original assignee: Hauts Fourneaux Forges Et Acie
Priority date: 1949-02-15
Filing date: 1950-02-14
Publication date: 1952-07-31

Description


  Acier.    La présente invention, due à la collabora  tion de M. Eugène Herzog, a pour objet un  acier résistant à la corrosion     intercristalline.     



  On sait que l'acier doux soumis à l'action  (les solutions de nitrates de calcium, ammo  nium, sodium et potassium se fissure souvent  sans qu'une attaque appréciable soit visible.       t.'ette    fragilité se produit surtout lorsque  l'acier subit des tensions statiques ou dyna  miques en milieu corrosif, l'élévation de tem  pérature accélérant beaucoup la fissuration.

    La fissuration suit les contours des grains  d'où le terme de corrosion     intercristalline.      Jusqu'à présent, on a préconisé soit des       aciers    à     18        %        de        chrome        et    8     %        de        nickel,

            soit        des        aciers    à 5     %        de        Ni        ou    5     %        de        Cr,     mais les aciers 18/8 sont d'un prix très élevé       et        les        aciers        à,

          5%        Ni        ou        5%        Cr        ne        sont        pas     suffisamment résistants à, ce mode de     corro-          ,#ion,    surtout après trempe ou écrouissage.  



  Dans son brevet français N  848962 du  20 juillet 1938, la brevetée a prévu de faibles  additions de chrome et d'aluminium permet  tant d'obtenir des produits laminés réfrac  taires à ce mode de propagation de la corro  sion. Mais, si avec les aciers comportant ces  additions, la tenue des produits laminés était       très    satisfaisante, celle des moulages et des       soudures    à l'arc, au chalumeau, sous argon,  laissait à désirer.

   En effet, les soudures don  raient seulement     113    à     115    de la résistance des  pièces, tôles et barres laminées et les pièces  moulées encore moins     (111o    à     1120).       L'acier suivant l'invention, résistant à la  corrosion     intereristalline,    est caractérisé en ce  qu'il contient, outre du chrome et de l'alumi  nium,     une    quantité de molybdène comprise  entre 0,10 et 0,60% et, de préférence, voisine       de        0,25        %        en        poids.     



  De préférence, les teneurs en chrome et  aluminium sont comprises entre         0,5        et        4,5%        en        poids        pour        le        chrome,          0,2        et        1,4%        en        poids        pour        l'aluminium.       L'addition de molybdène permet d'attein  dre pour les soudures et les pièces     moulées'     des résultats voisins de ceux obtenus avec les  produits laminés.  



  Les additions d'aluminium ou de. chrome       seul    améliorent bien la résistance à la corro  sion     intercristalline    de l'acier doux non allié,  mais l'association de ces deux éléments pour  une teneur limite convenable de carbone  donne un résultat très supérieur (de plus de       vingt    fois).  



  Le chrome fixe les carbures et les nitrures  (de préférence au fer) et se dissout dans la  ferrite.  



  L'aluminium diminue la solubilité du car  bone dans le fer alpha et modifie la réparti  tion de la     perlite    aux joints des grains; il  fixe en outre l'azote- et forme une solution  avec le fer.     ..     



  L'expérience a montré que ces modifica  tions de la solubilité du carbone, de la nature  des joints entre les grains et des     carbures              mêmes        eonfèrent    une résistance     remarquable     aux aciers au Cr = A1 laminés, contre la cor  rosion sous tension dans -les nitrates.  



  Dans l'acier au Cr = Al, les carbures sont  de nature mixte, carbures de chrome et de  fer. En présence     d'aluminium,    ces carbures  sont disposés entre les grains et, sous l'action  de températures élevées, ils tendent à diffuser  le long des joints des grains.  



  Les carbures voisins de la surface en con  tact avec l'atmosphère (oxydante ou     décar-          burante)    se décomposent, le carbone est brûlé  par -l'oxygène ou se combine à l'hydrogène,  L'élimination rapide du carbone en surface  provoque un grossissement du     grain.    Il en ré  sulte -une diffusion continue de carbures des  couches intérieures vers la surface du métal.  



  Dans les moulages, les carbures et les  joints des grains sont attaqués sous     tension     dans les nitrates concentrés à     100     C. Par  contre, après laminage à chaud, les joints  entre grains et les carbures sont de nature ré  fractaire, très différente, dans les mêmes con  ditions d'attaque.  



  Ceci posé, l'addition de molybdène donne  lieu à la formation de carbures plus stables,  diffusant moins entre les grains. L'affinité  -du molybdène pour le carbone est plus grande  que celle du fer et du chrome; le carbone se  trouve ainsi soustrait au fer dont le carbure  est instable, surtout en présence d'aluminium.  



  A l'état brut de coulée,     en,    présence de  molybdène, les carbures et les joints entre les  grains résistent mieux à l'action corrosive dé  crite, De plus, la présence de carbures stables       facilite    la régénération du grain après recuit;  en effet, après recuit de ces moulages, leur  résistance se trouve bien     améliorée;    elle est  égale à celle des produits laminés.  



  Les carbures de molybdène résistent aussi  mieux à l'action de 02 et de H2, ce qui réduit  la tendance au grossissement du grain.  



  Dans ces conditions, à l'état brut de cou  lée, mieux encore après- coulée et recuit, puis  après surchauffe et fusion rapide par les opé  rations de soudure" en présence de gaz oxy  dants ou réducteurs de fours de recuit, les  aciers au     Cr-    Al = Mo résistent mieux à. la    corrosion     intercristalline    que les aciers au  Cr = Al.  



  L'acier suivant l'invention peut     comporter,     en outre, des additions de manganèse     et/ou    de  silicium     etjou    de cuivre.     _     Par exemple, cet acier peut, outre le fer,  contenir, en poids, les corps ci-après avec les  pourcentages suivants:

    
EMI0002.0019     
  
    Carbone <SEP> 0,03 <SEP> à <SEP> 0,20%
<tb>  Chrome <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 4,5%
<tb>  Aluminium <SEP> 0,2 <SEP> à <SEP> 1,41/o
<tb>  Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,601/o
<tb>  Manganèse <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 0,601/o
<tb>  Silicium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> 0,35%
<tb>  Cuivre <SEP> 0 <SEP> à <SEP> 0,60%
<tb>  Soufre <SEP> 0,03 <SEP> 0/0
<tb>  Phosphore <SEP> G <SEP> 0,03 <SEP> %       Cet acier est utilisable pour toutes les  applications où l'on recherche une grande  résistance à la corrosion     intercristalline    dans  les solutions salines et, en particulier, dans  les solutions de nitrates alcalins ou     alcalino-          terreux,    de soude caustique, d'ammoniaque,  d'acide     sulfo-nitrique,    de sulfures,

   de cyanures  et de composés complexes     (sulfocyanures,    etc.)  sous     tension    statique ou     dynamique.     



  Une autre forme d'exécution d'un acier  selon l'invention est la suivante:  
EMI0002.0027     
  
    Carbone <SEP> 0,13511/o <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Aluminium <SEP> 1,201/o <SEP> > >
<tb>  Chrome <SEP> 2,62%
<tb>  Molybdène <SEP> 0,24% <SEP>   <SEP>  
<tb>  Manganèse <SEP> 0,44% <SEP>   <SEP>  
<tb>  Silicium <SEP> 0,33% <SEP>   <SEP>  
<tb>  Cuivre <SEP> 0,08% <SEP>  
<tb>  Soufre <SEP> 0,0100/0 <SEP> <B>  <SEP>  </B>
<tb>  Phosphore <SEP> 0,024% <SEP> 5 >       L'acier ayant la composition donnée     ci-          dessus    a, en outre, les caractéristiques méca  niques suivantes (état recuit, tôle de 12 mm,  essais en travers)

    
EMI0002.0030     
  
    Limite <SEP> élastique <SEP> E <SEP> = <SEP> 36 <SEP> kg/mm2
<tb>  Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> rupture <SEP> E <SEP> = <SEP> 58 <SEP> kg/mm2
<tb>  Allongement <SEP> A <SEP> = <SEP> 23 <SEP> %
<tb>  Risilience <SEP> U. <SEP> F. <SEP> = <SEP> 7 <SEP> kg/em2

Claims

REVENDICATION Acier résistant à la corrosion intercristal- line, caractérisé en ce qu'il contient, outre du chrome et -de l'aluminium, une quantité de moly bdène comprise entre 0,10 et 0,60% en poids. SOUS-REVENDICATIONS 1. Acier suivant la revendication, caracté risé en ce qu'il contient environ 0,251/o en poids de molybdène. 2.

Acier suivant la revendication, caracté risé en ce que les teneurs en chrome et alumi nium sont comprises entre 0,5 et 4,5 % en poids pour le chrome, 0,2 et 1,4 % en poids pour l'aluminium. 3.

Acier suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'il a la composition sui vante en poids, outre le fer: EMI0003.0026 Carbone <SEP> 0,03 <SEP> à <SEP> 0,20% <tb> Chrome <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 4,5% Aluminium <SEP> 0,2 <SEP> à <SEP> 1,41/o <tb> Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,600/0 <tb> Manganèse <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 0,600/0 <tb> Silicium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> 0,35% <tb> Cuivre <SEP> G <SEP> 0,60% <tb> Soufre <SEP> 0,030/0 <tb> Phosphore <SEP> 0,0311/o 4: Acier suivant la soïts-revendieation 3, caractérisé en ce qu'il a la composition sui-' vante, en poids, outre le fer: .

EMI0003.0028 Carbone <SEP> 0,1351/o <tb> Aluminium <SEP> 1,201/0 <tb> Chrome <SEP> 2,62% <tb> Molybdène <SEP> 0,24/0 <tb> Manganèse <SEP> 0,44% <tb> Silicium <SEP> 0,330/0 <tb> Cuivre <SEP> 0,08% <tb> Soufre <SEP> 0,0100/0 <tb> Phosphore <SEP> 0,024% 5. Acier suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'il a -la composition sui vante, en poids, outre le fer: EMI0003.0029 Carbone <SEP> 0,03 <SEP> à <SEP> 0,20% <tb> Chrome <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 4,511/o <tb> Aluminium <SEP> 0,2 <SEP> à <SEP> 1,4% <tb> Molybdène <SEP> 0,10 <SEP> à <SEP> 0,60% <tb> Manganèse <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 0,60% <tb> Silicium <SEP> 0,02 <SEP> à <SEP> <B>0,35%</B> <tb> Soufre <SEP> G <SEP> 0,03(1/o <tb> Phosphore <SEP> @ <SEP> 0,03%