Brevet additionnel subordonné au brevet principal No 433 773 Article destiné à être exposé à l'attaque par des liquides acides Le brevet principal a pour objet un article destiné à être exposé à l'attaque par des liquides acides, carac térisé en ce qu'au moins sa partie exposée à l'attaque est constituée en un alliage de nickel contenant de 7 à 16 % de silicium et de 1 à 5 % de titane.
Dans le brevet principal, il a été expliqué que la meilleure résistance à la corrosion dans l'acide sulfu rique bouillant d'une concentration d'environ 0 à 40 0/0 en poids est obtenue lorsque le cuivre est présent en teneur d'au moins 0,5 0/0. Ces alliages ont également une excellente résistance à la corrosion dans l'acide sulfurique bouillant de 65 à 95 % en poids.
On a cependant constaté que lorsque ces alliages sont exposés à l'attaque par l'acide sulfurique bouillant de 50 à 65% en poids, leur résistance à la corrosion est très inférieure à celle de l'alliage fer-14,
5 % de silicium.
La présente invention, qui est un perfectionnement de celle du brevet principal, est basée sur la décou verte que si du cuivre et du molybdène sont tous deux inclus dans un alliage nickel-silicium contenant égale ment du titane, la corrosion dans l'acide sulfurique bouil- lant d'une concentration de 50-65 % en poids est très ralentie, et en même temps la ténacité et la ductilité conférées par le titane est partiellement conservée.
L'article, objet de l'invention, est donc caractérisé en ce que l'alliage, qui constitue au moins la partie de l'ar ticle qui est exposée à ladite attaque, contient en outre de 1 à 4'% de cuivre et de 1 à 4 % de molybdène, le reste, en dehors des impuretés, étant du nickel,
et les teneurs en silicium et en titane étant telles que l'ex- pression [% Si -f- 0,5(% Ti ] ait une valeur de 9,5 à 11,5.
Pour une résistance optimum à la fois à la corrosion et au choc, il convient de faire un choix de la composi- tion entre les limites susmentionnées. Pour la résistance à la corrosion, il est toujours avantageux que la teneur en silicium atteigne 9 % et que la teneur en molybdène soit d'au moins 2 0/0.
Les meilleurs alliages contiennent de 9,25 à 10 % de silicium, de 2,5 à 3 % de titane, de 2 à 3,5 % de cuivre et de 2,5 à 3,
5 % de molybdène. Pour la meilleure résistance au choc, les teneurs en cui vre et en molybdène doivent toutes deux se trouver dans la région inférieure de cet intervalle.
Par exemple, des échantillons d'un alliage conte- nant 9,3'% Si, 2,75 % Ti, 3,1% Cu, 2,9 % Mo, 0,026 % C, 0,2 1% Fe, moins de 0,
05 % Mn, moins de 0,05 % Al et moins de 0,01% Cr ont présenté une plus forte té- nacité que l'alliage fer-14,
5 % de silicium, car ils ont pu supporter des coups de marteaux violents. Des échantil lons de cet alliage ont été suspendus dans de l'acide sul furique bouillant de différentes concentrations pendant 5 périodes de 24 heures et les vitesses de corrosion, en mg/ dm-'/jour, ont été mesurées à la fin de chaque période. Ces vitesses (qui sont la moyenne des trois dernières périodes) sont représentées graphiquement en A dans le dessin annexé, dans lequel les abcisses sont les con centrations de l'acide et les ordonnées sont les vitesses de corrosion.
A titre de comparaison, les vitesses de corro- sion d'échantillons d'un alliage contenant 9,7 % Si, 2,8 0/0 Ti. 3,0% Cu, moins de 0,
05 % Mo et le reste étant du nickel sont représentées en B, et celles d'échantillons d'un alliage binaire fer-silicium con tenant 14,5 '0/0 de silicium sont montrées en C. Tout alliage dont la vitesse de corrosion est infé rieure à 100 mg/de/jour peut être considéré comme ayant une résistance excellente à la corrosion.
On peut voir que l'alliage conforme à l'invention (courbe A) a une résistance à la corrosion entièrement comparable à celle de l'alliage fer-silicium (courbe C) et que, dans l'in- tervalle de concentration de 50 à 65 % en poids, il est très supérieur à l'alliage conforme à l'invention du bre vet principal (courbe B).
Un autre alliage conforme à l'invention, dont la com- position établie par analyse est 9,5 % de silicium, 2,5 0/0 de titane, 2,9 % de cuivre et 3;
0 % de molybdène, le reste étant du nickel, a présenté une résistance à la cor rosion de 40 mg/dm2/jour dans de l'acide sulfurique à 55% bouillant et de 20 mg/dm2/jour dans de l'acide sulfurique à 60,
% bouillant. La résistance au choc de cet alliage a été mesurée et a été trouvée égale à 2,35 Kgm, alors que celle de l'alliage fer-14,5 % de silicium n'a été que de 0,25 Kgm.
Les moulages en alliage du type en question sont employés couramment à l'état venant de coulée, bien qu'ils puissent être traités thermiquement. Leur ducti lité peut être améliorée par un traitement thermique comprenant un chauffage à une température de 1000 à 11000 C pendant 4 à 24 heures.
D'autres exemples de l'alliage selon l'invention sont donnés dans le tableau ci- dessous, avec leur résistance au choc à l'état traité ther- miquement (après chauffage pendant 16 heures à 1050 C), la résistance au choc étant déterminée sur des barres non entaillées d'un diamètre de 11,4 mm d'une longueur de 57 mm.
De plus, les vitesses de corrosion des alliages, à l'état venant de coulée, dans des solutions bouillantes d'acide sulfurique de concentration de 55 et 601%, et pour certains d'entre eux (venant de coulée)
dans l'acide sulfurique à 25'% bouillant ont également été déterminées et sont mentionnées.
EMI0002.0095
Composition <SEP> en <SEP> % <SEP> Résistance <SEP> au <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> corrosion
<tb> en <SEP> poids <SEP> choc <SEP> kg/m <SEP> en <SEP> mg/dm2/j <SEP> dans
<tb> l'acide <SEP> de <SEP> concentration
<tb> si <SEP> Ti <SEP> Cu <SEP> Mo <SEP> 2511/o <SEP> 55% <SEP> <B>6011/0</B>
<tb> 9,8 <SEP> 2,0 <SEP> 2,9 <SEP> 2,7 <SEP> 2,4 <SEP> 130 <SEP> 213 <SEP> 120
<tb> 9,8 <SEP> 2,8 <SEP> 2,3 <SEP> 1,0 <SEP> 4,7 <SEP> - <SEP> 114 <SEP> 25
<tb> 8,7 <SEP> 3,0 <SEP> 3,4 <SEP> 2,9 <SEP> 4,6 <SEP> 30 <SEP> 640 <SEP> 112
<tb> 9,7 <SEP> 2,6 <SEP> 2,9 <SEP> 3,0 <SEP> 0,7 <SEP> - <SEP> 32 <SEP> 7
<tb> 9,4 <SEP> 2,5 <SEP> 2,1 <SEP> 3,0 <SEP> 2,2 <SEP> - <SEP> 66 <SEP> 37
<tb> 9,2 <SEP> 3,8 <SEP> 2,1 <SEP> 2,8 <SEP> 3,
5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 52 Bien que la corrosion de quelques-uns de ces alliages dans l'acide à 55'% soit plus rapide que désirable, elle est encore suffisamment lente pour que les récipients construits en ces alliages puissent fournir un service très utile.
Dans la préparation de ces alliages, il est impor tant de ne pas noyer des pellicules d'oxyde. Les moula ges de petites dimensions ou ceux de forme complexe peuvent avantageusement être confectionnés sous vide.