FR2493877A1 - Composition pour aciers a coupe rapide et autres aciers a outils rendant le cobalt partiellement ou totalement inutile - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UNE COMPOSITION POUR ACIERS A COUPE RAPIDE ET AUTRES ACIERS A OUTILS RENDANT LE COBALT PARTIELLEMENT OU TOTALEMENT INUTILE; CETTE COMPOSITION A LES VALEURS SUIVANTES: CARBONE 0,3 A 2,0 EN POIDS; SILICIUM 0,5 A 3,0 EN POIDS; ALUMINIUM 0,5 A 3,0 EN POIDS; CHROME 0,5 A 10,0 EN POIDS; MOLYBDENE 0,5 A 10,0 EN POIDS; TUNGSTENE 0,5 A 20,0 EN POIDS; VANADIUM 0,5 A 6,0 EN POIDS; COBALT 0,0 A 10,0 EN POIDS; FER, LE RESTE; DE PREFERENCE LA SOMME DU SILICIUM ET DE L'ALUMINIUM NE DEPASSE PAS ENVIRON 3,5 EN POIDS ET LE VANADIUM PEUT ETRE REMPLACE PARTIELLEMENT OU TOTALEMENT PAR DU ZIRCONIUM, DU NIOBIUM, DE L'HAFNIUM, DU TITANE ET DU TANTALE.
Description
La présente invention concerne une nouvelle compo-
sition pour aciers à coupe rapide et autres aciers à outils rendant
le cobalt partiellement ou totalement inutile.
On peut facilement façonner les métaux à chaud ou à froid selon divers procédés. A froid, un des procédés de façonnage les plus importants est l'usinage. A ce jour, pratiquement tout
l'usinage des métaux est effectué soit avec des métaux durs, c'est-
à-dire des carbures frittés, soit avec des aciers à coupe rapide.
Presque tous les carbures frittés et la plupart des nuances d'aciers à coupe rapide couramment utilisés à ce jour contiennent du cobalt
comme élément essentiel.
Les premières compositions d'aciers à coupe rapide ne contenaient pas de cobalt comme élément essentiel. Elles
tiraient leur propriété essentielle, la "dureté à chaud" (résis-
tance à température élevée), de leur teneur élevée en éléments
réfractaires tels que le tungstène, le molybdène et le vanadium.
Bien que des aciers à coupe rapide contenant du cobalt existent depuis 1920, ce n'est que depuis la fin des années 50 et le début des années 60 qu'avec l'essor de l'industrie aérospatiale commerciale et militaire et de ses besoins en alliages difficiles à usiner que les aciers à coupe rapide au cobalt ont pris de l'importance. Actuellement, comme d'ailleurs à cette époque, les nuances les plus courantes de ces aciers contiennent entre 5 et 10% de cobalt comme élément d'alliage essentiel. Bien que la chimie à l'état solide des aciers à coupe rapide contenant du cobalt ne soit pas entièrement élucidée, le rôle de cet élément
est parfaitement clair. Le cobalt est responsable de la conserva-
tion de la dureté aux températures de coupe. On estime que ces températures sont de l'ordre de 650C. Les aciers contenant du cobalt ont un rôle capital dans les opérations d'usinage o des températures élevées sont produites entre l'outil de coupe et la pièce travaillée. C'est le cas avec les métaux difficiles à usiner, les aciers inoxydables et les métaux qui s'écrouissent rapidement lors de l'usinage. Ce rôle remarquable du cobalt qui confère la "dureté à chaud" aux aciers à coupe rapide se traduit par le fait qu'environ la moitié des nuances d'aciers à coupe rapide produits
à ce jour contiennent des quantités appréciables de cobalt.
Le pris du cobalt a considérablement augmenté au cours des quelques dernières années. De plus, la rareté du cobalt a limité la production des alliages au cobalt nécessaires. Cet accroissement du prix et cette rareté ont beaucoup préoccupé la sidérurgie et ont accéléré les recherches pour remplacer le cobalt
dans les aciers à coupe rapide utilisés dans les opérations diffi-
ciles d'usinage.
Récemment, un acier à coupe rapide sans cobalt fabriqué selon les procédés de métallurgie des poudres a été lancé par Crucibles Specialty Metals Division. Dans ce cas, on a utilisé la technologie existante des alliages pour mettre au point un acier à coupe rapide qui est donné comme ne contenant pas de cobalt et ayant des performances compétitives avec celles des aciers à coupe rapide contenant 5 et 8% de cobalt, l'accroissement des
teneurs en éléments réfractaires augmentant la dureté à chaud.
Crucible Specialty Metals Division a signalé que ces alliages ne
peuvent pas être produits selon des techniques classiques de cou-
lée et de travail à chaud, mais doivent être fabriqués selon la voie plus coûteuse d'atomisation/frittage. Cette voie est coûteuse et né peut utiliser que les procédés assez limités de la métallurgie des poudres. La présente invention, grâce à la découverte de la
possibilité d'accroître la dureté à chaud par addition de sili-
cium et d'aluminium en petites quantités, ne nécessite pas l'emploi d'une technologie coûteuse de métallurgie des poudres, mais peut de façon appropriée utiliser des techniques de coulée et de travail
à chaud.
L'emploi du silicium dans des aciers comporte des difficultés, car le silicium s'est révélé fragiliser l'acier pour
des teneurs supérieures à environ 1 ou 27.. Aux températures rencon-
trées lors de l'usinage, ces aciers présentent une "fragilisation par revenu" qui est une forme de fragilité destructrice au niveau des joints de grains. On considère habituellement le silicium comme un résidu du processus de fusion dans les aciers à coupe rapide. Par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 259 489, on peut supprimer entièrement le soufre, le phosphore, le manganèse et le silicium de l'acier à coupe rapide contenant du cobalt à performances supérieures. Récemment, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 3 850 621 a indiqué que l'on pouvait ajouter du silicium à un acier à coupe rapide pour ajuster la
composition et la morphologie des carbures de cet acier et amélio-
rer la résistance à l'usure avec une diminution concomitante de la ténacité. A ce jour, on n'est pas parvenu à trouver une matière peu coûteuse et courante pour remplacer le cobalt capable de remplir le rôle capital de conférer la dureté à chaud à des
aciers à coupe rapide utilisés dans des opérations d'usinage diffi-
ciles.
La demanderesse a découvert qu'en incorporant des combinaisons de silicium et d'aluminium à des aciers à outils à coupe rapide et à d'autres aciers à outils, on peut rendre le cobalt partiellement ou totalement utile sans observer la fragilisation par revenu caractéristique des aciers alliés au silicium. De plus, l'addition de silicium et d'aluminium peut réduire les quantités de matières réfractaires telles que le tungstène, le vanadium et le molybdène utilisées dans les aciers à outils à coupe rapide et
dans d'autres aciers à outils.
L'invention concerne une nouvelle composition d'acier applicable aux aciers à coupe rapide et aux aciers à outils, qui repose sur la découverte que l'on peut remplacer partiellement ou complètement le cobalt par du silicium et de l'aluminium. La demanderesse a de plus découvert que l'incorporation de silicium et - d'aluminium à ces compositions d'aciers permet de réduire également la quantité de certaines autres matières réfractaires telles que le tungstène, le vanadium et le molybdène. La nouvelle composition
d'acier de l'invention figure dans le tableau I suivant.
Aciers à coupe rapide et autres aciers à outils
TABLEAU I
Carbone 0,3 à 2,0% en poids Silicium 0,5 à 3,0% en poids Aluminium 0,5 à 3,0% en poids Chrome 0,5 à 10,0Z en poids Molybdène 0,5 à 10,0% en poids Tungstène 0,5 à 20,0% en poids TABLEAU I (suite) Vanadium cobalt Fer 0,5 à 6,0% en poids 0,0 à 10,0% en poids reste o la somme du vanadium, du tungstène et du molybdène est supérieure
ou égale à 2% en poids.
Bien qu'il puisse y avoir jusqu'à 3% de silicium et 3% d'aluminium, on préfère que la somme du silicium et de l'aluminium soit égale à environ 3, 5% en poids. Il est également possible dans certains cas de remplacer partiellement ou totalement le vanadium par un ou plusieurs éléments formant des carbures tels que le zirconium,
le niobium, l'hafnium, le titane et le tantale.
La gamme préférée pour produire un acier à coupe
rapide caractérisé par une dureté à chaud élevée et une bonne téna-
cité et qui est facilement meulé figure dans la tableau Il suivant.
Carbone Silicium Aluminium Chrome Molybdène Tungstène Vanadium Cobalt Fer
TABLEAU Il
1,08 à 1,13%/ en poids 0,50 à 3,00% en poids 0,50 à 3,00% en poids 3,60-à 3,90% en poids 9,50 à 10,00% en poids ,80 à 6,20% en poids 1,40 à 1,60% en poids 0,75X/, maximum reste
o la somme de l'aluminium et du silicium est d'environ 2% en poids.
Un autre exemple d'une gamme préférée pour aciers
à coupe rapide ayant une dureté à chaud élevée contenant des quan-
tités faibles de cobalt figure dans le tableau III suivant.
Carbone Silicium Aluminium Chrome
TABLEAU III
1,05 à 1,15% en poids 0,50 à 3,00% en poids 0,50 à 3,00% en poids 3,60 à 3,90% en poids TABLEAU III (suite) Molybdène 9,50 a 10,00% en poids Tungstène 1,40 à 1,60% en poids Vanadium 0,90 à 1,10% en poids Cobalt 1, 80 à 2,20%7 en poids Fer reste o la somme des teneurs en silicium et en aluminium est d'environ
2% en poids.
Une composition préférée pour aciers à coupe rapide ayant une résistance élevée à l'usure, une bonne ténacité et une
bonne dureté à chaud figure dans le tableau IV suivant.
Carbone Silicium Aluminium Chrome Molybdène Tungstène Vanadium Cobalt Fer o la somme du
rieure à 3,5%.
TABLEAU IV
1,40 à 1,60% en poi 0,50 à 3,00%7 en poi 0,50 à 3,00% en poi 2,00 à 5,00% en poi 1,00 à 8,00% en poi ,00 à 15,00% en poi 4,50 à 5,50/o en poi 0,7, 5% maximum reste silicium et de l'alun ds ds ds ds ds ds ds
iinium est de préférence infé-
I1 convient de noter en ce qui concerne les compo-
sitions des tableaux II et IV ci-dessus et en ce qui concerne toutes
les compositions illustratives de la présente description qu'une
teneur en cobalt de 0,75% ou moins est considérée comme nulle, car
à cette teneur le cobalt peut être présent comme impureté, en parti-
culier lorsqu'on utilise des déchets d'acier comme matière pre-
mitre.
Une composition préférée pour aciers à coupe rapide caractérisés par une ténacité élevée, une bonne dureté à chaud et
une bonne résistance à l'usure figure dans le tableau V suivant.
TABLEAU V
Carbone 0,70 à 1,10% en poids Silicium 0,50 à 3,00% en poids Aluminium 0, 50 à 3,00% en poids Chrome 2,00 à 6,00% en poids Molybdène 1,50 à 6,00% en poids Tungstène 1,50 à 7,50% en poids Vanadium 1,00 à 2,00% en poids Fer reste
o la somme du silicium et de l'aluminium est de préférence infé-
rieure à 3,5%.
Une composition préférée pour aciers à outils,en particulier pour acier pour matrices de travail à chaud, figure dans
le tableau VI suivant.
TABLEAU VI
Carbone 0,3 à 0,65% en poids Silicium 0,5 à 3,00% en poids Aluminium 0,5 à 3,00% en poids Chrome 0,5 à 10,00% en poids Molybdène 0,5 à 10,00% en poids Tungstène 0,5 à 18,00% en poids Vanadium 0,5 a 2,00% en poids Cobalt 0,0 à 10,00% en poids Fer reste o la somme du vanadium, du molybdène et du tungstène est supérieure ou égale à 2,0%/ et la somme du silicium et de l'aluminium est de
préférence inférieure à 3,5%.
L'invention est illustrée par les exemples non limi-
tatifs suivants.
EXEMPLES
On prépare une série de coulées pour illustrer les effets de l'addition de 1%/ de silicium et de 1% d'aluminium à des compositions pour acier à coupe rapide. Les compositions de ces coulées figurent dans le tableau VII ci-après. Les coulées sont obtenues à partir de lingots d'induction de 13,5kg et on travaille
ensuite à chaud pour obtenir des plats mesurant 1,25 x 7,5 cm.
Après recuit, on découpe des cubes de 1,25 cm d'arête comme échan-
tillons pour les études de traitement thermique et de dureté à chaud.
Le tableau VIII ci-après présente les données relatives au traite-
ment thermique de ces alliages expérimentaux. Ils présentent une réponse au traitement thermique typique des aciers à coupe rapide et ils atteignent des duretés après revenu équivalentes à celles des aciers à coupe rapide classiques. Les études des microstructures ont montré que ces aciers étaient constitués de carbures primaires
résiduels dans une matrice martensitique transformée par revenu.
Le tableau IX montre la dureté à chaud (650'C) de ces aciers. La dureté à chaud est une mesure de la résistance d'un acier à la déformation à la température indiquée. Elle fournit une indication sur le comportement de l'acier lors de la coupe, car le frottement entre l'outil et la pièce travaillée produit des températures de l'ordre de 650'C. Ces essais montrent que la dureté à chaud des compositions expérimentales peut être liée à l'addition du silicium
et de l'aluminium ainsi qu'à l'addition du tungstène et du vanadium.
- On fond des compositions choisies sous forme de lingots d'induction de 45 kg, on forge à chaud et on lamine en barres pour l'évaluation ultérieure. Le tableau X ci-après présente les analyses chimiques de ces coulées. Les tableaux XI et XII ci-après présentent les données relatives au traitement thermique et la
dureté à chaud de ces coulées et confirment qu'elles peuvent consti-
tuer des aciers à coupe rapide ayant des performances supérieures.
Le tableau XIII ci-après indique les compositions de certains aciers à coupe rapide bien connus. Le tableau XIV ci-après permet de comparer la dureté à chaud de trois alliages expérimentaux aux valeurs de certains aciers à coupe rapide standards. L'addition de 1% d'aluminium et de 1% de silicium a accru la dureté à chaud par rapport à des compositions semblables non additionnées de silicium et d'aluminium. En pratique, l'addition de silicium et d'aluminium à une composition ne contenant que 2% de cobalt a produit des duretés à chaud supérieures à celles de toutes les compositions standards d'acier à coupe rapide. Donc, pour une dureté à chaud désirée donnée,
on peut réduire la teneur en tungstène, en molybdène et/ou en vana-
dium et ajouter de l'aluminium et du silicium.
Le tableau XV ci-après présente les données rela-
tives à la ténacité de trois compositions et montre que ces aciers sont compétitifs avec les aciers à coupe rapide M-42 et T-15. Le tableau XV montre également les données relatives à l'aptitude au meulage des trois compositions et montre que les aciers contenant 1% de vanadium sont compétitifs avec l'acier M-42, tandis que la composition contenant 2% de vanadium est quelque peu plus difficile à meuler. Toutes les compositions sont bien plus faciles à meuler
que l'acier T-15.
Le tableau XVI ci-après présente les compositions chimiques de trois coulées expérimentales à l'échelle pilote de 900 kg choisies pour mettre en évidence les avantages apportés par l'invention dans une coulée dont l'importance reflète la pratique industrielle. Le tableauXVII ci-après résume les données ralatives à la dureté à chaud, l'aptitude au meulage (résistance à l'usure) et la ténacité de ces compositions et confirme que la combinaison de la composition chimique et du mode d'élaboration a produit des aciers à coupe rapide de qualité supérieure ayant des teneurs élevées en silicium et en aluminium, mais que l'on peut cependant fabriquer
avec un équipement classique et qui ne nécessitent pas l'applica-
tion de technologies coûteuses telles que l'atomisation et le frit-
tage pour qu'on obtienne des propriétés supérieures sans emploi
de cobalt.
Le tableau XVIII ci-après présente une série de compositions tions que l'on a fondues pour évaluer l'effet de diverses teneurs en silicium et en aluminium sur l'aptitude à la mise en oeuvre comme aciers à coupe rapide. Les résultats obtenus au stade des demi-produits sont indiqués de façon résumée pour chacune des
compositions P à AA du tableau XVIII à la suite de ce tableau.
On notera que pour des teneurs totales en silicium et en aluminium ne dépassant par 3%, les alliages sont faciles à travailler à chaud
pour fournir le produit de forme désirée. Lorsque la somme du sili-
cium et de l'aluminium dépasse 3%, l'aptitude au travail à chaud
diminue du fait qu'une organisation apparente des composants micro-
structuraux réduit cette aptitude.
-2493877
TABLEAU VII
Compositions d'acier -C
A 1,02
B 1,19
C 1,03
D 1,47
E 1,35
F 1,17
G 0,87
Si 0,75 1,18 1,05 1,35 1,03 0,73 1,24 A1 0,97 1,07 0,79 1,00 0,79 1,00 0, 93 Cr 3,69 4,06 4,00 4,12 3,59 3,61 3,54 Mo 9,68 9,40 9,71 8,40 8,41 8,80 8,40 W 1,59 1,55 ,50 1,40 ,03 2,70 1,60 V 1,05 2,05 1,16 2,10 2,12 2,00 2, 10 Co 1,98 0,60* 0,34* 0,50* 0,59* 0,50* 0,20* Fe reste il Il IV Il Il l! I!
Toutes les valeurs sont indiquées en pourcentages pondéraux.
* Une teneur en cobalt de 0,75% ou moins est considérée comme nulle
et équivalente à une impureté.
TABLEAU VIII
Réponse au traitement thermique de compositions d'acier.
Température de * Dureté après revenu aux températures indiquées durcissement 525 C 540 C 550 C
A 1190 C 67,2 67,0 65,8
B 1200 C 66,1 65,1 64,5
C 1200 C 66,4 66,5 65,5
D 1220 C 59,1 57,9 57,0
E 1220 C 65,8 64,7 64,3
F 1220 C 66,8 67,5 64,1
G 1220 C 64,0 63,2 62,3
* Toutes les valeurs correspondent à l'échelle Rockwell "C".
TABLEAU IX
Dureté- chaud de compositions d'acier.
Traitement * Dureté à la température indiquée thermique Température 425 C 540 C 6500C préalable ordinaire
A 1190 C + 525 0C 67,2 63,0 58,4 41,0
(2+2+2 h)
B 1220 C + 525 C 66,1 60,0 58,0 39,0
(2+2+2 h)
C 1200 C + 525 C 66,4 61,0 58,4 43,3
(2+2+2 h) TABLEAU IX (suite) Dureté Traitement thermique préalable
D 1220 0C + 525 C
(2+2+2 h)
E 1220 C + 525 C
(2+2+2 h)
F 1220 0C + 525 C
(2+2+2 h)
G 1220 C + 5256C
(2+2+2 h)
à chaud de compositions d'acier.
* Dureté à la température indiquée Température 4250C 5400C 6500C ordinaire
59,1 52,2 47,0 37,5
,8 66,8 64,0
57,5 55,0
58,0 57,0 56,0 53,0 41,0 46,0 41,0
* Toutes les valeurs correspondent à l'échelle Rocwell "C".
TABLEAU X
Compositions d'acier C
H 1,40
I 1,10
J 1,17
K 1,17
L 1,17
Si 1,06 0,94 1,03 1,00 1,09 Al 1,04 1,10 1,08 1,27 0,98 Cr 3,46 3,67 3,60 3,74 3,76 Mo 8,85 9,30 9,40 9,00 9,17 W ,64 1,48 6,17 1,69 4,69 V 2,07 1, 15 1,22 2,07 2,08 Co Fe 0,05* reste
1,70 I
0,02* "
0,12* "
0,24* "
Toutes les valeurs sont indiquées en pourcentages pondéraux.
* Une teneur en cobalt de-0,75% ou moins est considérée comme nulle
et équivalente à une impureté.
TABLEAU XI
Réponse au traitement thermique de compositions d'acier.
Température de * Dureté après revenu aux températures indiquées durcissement 525 C 540 C 550 C
H 1190 C 67,0 66,8 - 66,8
I 1190 C 67,1 67,0 67,0
J 1190 C 67,0 66,2 66,4
K 1200 C 67,0 67,0 66,0
L 1200 C 66,1 65,1 64,4
* Toutes les valeurs correspondent à l'échelle Rockwell "C".
249387?
il
TABLEAU XII
Dureté à chaud de compositions d'acier Traitement thermique antérieur
H 1190 C + 5250C
(2+2+2 h)
I 1190 C + 525 C
(2+2+2 h)
J 1190 C + 525 C
(2+2+2 h)
K 1220 C + 540 C
(2+2+2 h)
L 1220 C + 540 C
(2+2+2 h) * Dureté à la température indiquée Température ordinaire 67,0 67,1 67,0 67,0 ,1 425 C 540 C
59,8 58,2
64,0 ,4 ,0 59,4 59,5 56,8 56,4 ,3
* Toutes les valeurs correspondent à l'échelle Rockwell "C".
TABLEAU XIII
c 0,85 0,99 1,07 1,57 w 6,20 1,75 1,50 12,50 Aciers à coupe Cr V
4,20 1,85
3,75 2,05
3,75 1,15
4,75 5,00
rapide Mo 4,90 8,75 9,50 connus Co 8,00 ,00 Fe reste il I! il
Toutes les valeurs sont exprimées en pourcentages pondéraux.
TABLEAU XIV
Duretés comparatives à chaud* Température ordinaire ,0 67,0 ,0 ,1 68,0 67, 1 425 C 58,0 ,0 59,0 59,4 62,0 64,0 540 C 54,0 56,4 ,0 3 59,0 59,5 650 C , 0 44,4 36,0 43,2 44,0 49,3
* Toutes les valeurs correspondent à l'échelle Rockwell "C".
650 C ,3 49,3 44,5 44,4 43,2 M-2 M-7 M-42 T-15 M-7 K M-2 L M-42 I
2493877?
TABLEAU XV
Résistance au choc et aptitude au meulage
Traitement ther-
mique antérieur
H 1190 C + 525 C
+ 550 C
+ 600 C
I 11900C + 525 C
+ 550 C
+ 6000C
J 11900C + 525 C
+ 550 C
+ 600 C
M-42 11900C + 510 C
T-15 12500C + 510 C
Dureté à la température G1 ordinaire* _
67,0 1,1
66,8 -
64,3 1,2
67,1 2,0
67,0 -
64,8 1,9
67,0 2,5
66,4 -
64,2 2,2
68,0 1,5
67,0 0%4
*Résistance Gamme
19-26 J
19-27 J
22-24 J
19-22 J
18-26 J
22-24 J
19-24 J
19-24 J
-26 J
22-27 J
18-23 J
au choc Moyenne
22,8 J
24,7 J
23,6 J
,3 J
22,1 J
23,0 J
,7 J
21,6 J
22,8 J
,1 J
21,0 J
* Toutes les valeurs correspondent à l'échelle Rockwell "C".
C
M 1,09
N 1,05
0 1,02
Si 1,03 1,02 1,00 A' 0,5 0,5 0,9
TABLEAU XVI
Compositions d'acier 1 Or Mo W
3,78 9,52 6,
98 3,67 9,45 6,
3,56 9,43 1,
V 1,11 1,50 1,10 Co 0,34* 0,39* 2,25 Fe reste il I.
Toutes les valeurs sont indiquées en pourcentages pondéraux..
* Une teneur en cobalt de 0,75% ou moins est considérée comme nulle
et équivalente à une impureté.
TABLEAU XVII
Résumé des propriétés.
Dureté à chaud Ténacité à Aptitude au 540C 65O'C meulage à 30540 C0 650 C65/66 Rc 65/66 Rc M 53,3 Rc 40,6 Rc 22/23 J 2,5 N 54,8 Rc 44,7 Rc 20/22 J 2,2 O 56,7 Rc 47,9 Rc 22/23 J 1,8
TABLEAU XVIII
Compositions d'acier.
C Si A1 Cr Mo W V Co Fe P 1,12 0,68 1,26 3,92 9,70 5,99 1,56 0,03* reste
Q 1,13 1,11 1,82 3,83 9,98 6,19 1,56 0,04* "
R 1,13 2,20 2,26 3,83 9,80 6,00 1,55 0,02* "
S 1,13 1,25 2,96 3,73 9,81 6,05 1,49 0,03* "
T 1,11 1,14 3,65 3,85 9,90 6,20 1,40 0,04* "
U 1,13 2,15 2,80 3,80 9,88 6,07 1,50 0,04* "
V 1,13 0,73 1,56 3,70 9,70 6,05 1,58 0,04* "
W 1,11 0,77 1,30 3,68 9,66 6,01 1,52 0,04* "
X 1,10 0,93 1,09 3,87 9,65 5,92 1,57 0,02* "
Y 1,11 1,21 0,85 3,67 9,65 5,80 1,52 0,02* "
Z 1,10 1,31 0,70 3,65 9,53 5,85 1,53 0,03* "
AA 1,12 0,94 1,58 3,80 9,70 5,87 1,50 0,02* "
Toutes les valeurs sont indiquées en pourcentages pondéraux.
* Une teneur en cobalt de 0,757. ou moins est considérée comme nulle
et équivalente à une impureté.
P
1) Masselotte forgée - léger criquage.
2) Pieds travaillés - criquage.
3) Pied amené à 10 cm de côté (environ).
4) Têtes amenées à 10 cm de côté - ttte coupée - arêtes de billette écrouies.
Q
1) Masselotte forgée - criquage.
2) Criquage important du pied.
3) Impossible d'amener le pied à 10 cm de côté - criquage important.
4) Tête amenée à 10 cm de côté avec seulement léger criquage.
R
1) Masselotte travaillée - criquage, "billette sonne dure".
2) Important criquage tiers inférieur.
3) Fêlé en deux - introduit dans four de recuit de détente.
4) Inacceptable.
S
1) Masselotte travaillée - fêlure profonde sur côté et masselotte.
2) Criquage important moitié inférieure.
3) Criquage masselotte - enfourné pour recuit de détente.
4) Inacceptable. T
1) Masselotte travaillée - criquage sur côté - masselotte détachée.
2) Cassé en deux.
3) Fendu en deux. Introduit dans four de recuit de détente.
4) Inacceptable.
U
1) Masselotte travaillée - masselotte et 2/3 du lingot réchauffés.
2) Fractionnement en demi-produit travaillé à la main.
3) Cassé en deux. Introduit leplus gros morceau dans four de recuit
de détente.
4) Inacceptable.
V 1) Masselotte travaillée - très léger criquage "se travaille bien jusqu'ici".
2) Pied travaillé - seulement très léger criquage.
3) Pied amené à 10 cm de côté.
4) Tête amenée à 10 cm de cOté - tète coupée - arête écrouie.
W
1) Masselotte travaillée - seulement très léger criquage.
2) Légères tapures superficielles.
3) Pied amené à 10 cm de côté.
4) Tète amenée à 10 cm de côté - tête coupée- arêtes écrouies.
X
1) Masselotte travaillée - lingot se laisse bien travailler.
2) Léger criquage sur moitié inférieure.
3) Criquage sur pied mais semblait le mieux à ce stade.
4) Tête amenée à 10 cm de cOté - tête coupée - arêtes écrouies.
y
1) Masselotte travaillée - léger criquage.
2) Léger criquage sur pied.
3) Crique sur pied - partiellement fendu près masselotte o l'appareil de levage tient le lingot.
4) Criquage accentué à la réduction à 10 cm de côté - tête coupée -
arêtes écrouies.
z
1) Masselotte travaillée - léger criquage.
2) Pendant le travail du pied: fêlure se propageant jusqu'à mi-
hauteur de la billette.
3) Criquage sur pied - amené jusqu'à 10 cm de côté.
4) Tète amenée à 10 cm de côté - Criquage plus accentué - tête
coupée - arêtes écrouies.
AA
1) Masselotte travaillée - masselotte détachée.
2) Criques sur moitié inférieure, côtés et arêtes.
3) Pied amené à 10 cm de côté.
4) Tête amenée à 10 cm de côté - criquage accentué - masselotte
coupée - arête écrouie.
En résumé, l'invention apporte de nouvelles composi-
tions d'acier contenant du silisium et de l'aluminium. Des modifi-
cations sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (8)
1 - Composition pour aciers à coupe érisde par les valeurs suivantes: one 0,3 à 2,0% en poids cium 0,5 à 3,0% en poids Lnium 0,5 à 3,0% en poids me 0,5 à 10,0% en poids bdène 0,5 à 10,0% en poids stène 0,5 à 20,0% en poids dium 0,5 à 6,0% en poids Lt 0,0 à 10,07% en poids reste vanadium, du tungstène et du molybdi rapide et aciers à ène est supérieure 2 Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la somme du silicium et de l'aluminium est d'environ 3,5%
en poids.
3 - Composition selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisee par une dureté à chaud élevée et par les valeurs sui-
vantes: Carbone Silicium Aluminium Chrome Molybdène Tungstène Vanadium Cobalt 1,08 0,50 0,50 3,60 9,50 ,80 1,40 0,75 à 1,13% en poids à 3,0% en poids à 3,00% en poids à 3,90% en poids à 10,0 % en poids à 6,20% en poids à 1,60% en poids maximum
Fer reste.
4 - Composition selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par une dureté à chaud élevée et par les valeurs sui-
vantes: Carbone Silicium Aluminium Chrome Molybdène 1,05 0,50 0,50 3,60 9, 50
à 1,15%
à 3,00%
à 3,00%
à 3,90%
à 10,00%
en poids en poids en poids en poids en poids Tungstène 1,40 à 1,60%o en poids Vanadium 0,90 à 1,10% en poids Cobalt 1,80 à 2,20% en poids Fer reste
5 - Composition selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par une résistance à l'usure élevée et par les valeurs suivantes: Carbone 1,40 à 1,60% en poids Silicium 0,50 à 3,00% en poids Aluminium 0,50 à 3,00% en poids Chrome 2,00 à 5,00% en poids Molybdène 1, 00 à 8,00% en poids Tungstène 5,00 à 15,00% en poids Vanadium 4,50 à 5, 50%7 en poids Cobalt 0,75 maximum Fer reste
6 - Composition selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par une ténacité élevée et par les valeurs suivantes: Carbone 0,70 à 1,10% en poids Silicium 0,50 à 3,00% en poids Aluminium 0, 50 à 3,00% en poids Chrome 2,00 à 6,00% en poids Molybdène 1,50 à 6,00%7 en poids Tungstène 1,50 à 7,50% en poids Vanadium 1,00 à 2,00% en poids Fer reste
7 - Composition selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par les valeurs suivantes: Carbone 0,3 à 0,65% en poids Silicium 0,5 à 3,00% en poids Aluminium 0,5 à 3,00% en poids Chrome 0,5 à 10,00% en poids Molybdène 0,5 à 10,00% en poids Tungstène 0,5 à 18,00% en poids Vanadium 0,5 à 2,50% en poids Cobalt 0,0 à 10,00% en poids Fer reste o la somme du vanadium, du molybdène et du tunstène est supérieure
ou égale à 2,0% en poids.
8 - Composition selon l'une quelconque des revendica-
tions 3 a 7, caractérisée en ce que la somme du silicium et de l'alu-
minium est d'environ 2% en poids.
9 - Composition selon l'une quelconque des revendi-
cations 1 a 8, caractérisée en ce que le vanadium est partiellement ou totalement remplacé par du zirconium, du niobium, de l'hafnium,
du titane, du tantale ou un de leurs mélanges.
Applications Claiming Priority (1)
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| US20525680A | 1980-11-10 | 1980-11-10 |
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| DE (1) | DE3144476A1 (fr) |
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