FR2808806A1 - Alliage fer-cobalt, notamment pour noyau mobile d'actionneur electromagnetique, et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

Alliage fer-cobalt, caractérisé en ce qu'il comporteen pourcentages pondéraux : - de 10 à 22% de Co; - de traces à 2, 5% de Si; - de traces à 2% d'Al; - de 0, 1 à 1% de Mn; - de traces à 0, 0100% de C; - une somme des teneurs en O, N et S comprise entredes traces et 0, 0070%; - une somme des teneurs en Si, Al, Cr, V, Mo, Mn comprise entre 1, 5 et 3, 5%; - une somme des teneurs en Cr, Mo et V compriseentre des traces et 3%; - une somme des teneurs en Ta et Nb comprise entredes traces et 1%; le reste étant du fer et des impuretés résultant del'élaboration, en ce que : 1, 23 x (Al + Mo) % + 0, 84 (Si + Cr + V) % <= 2, 1 + 0, 15 x (Co%-15)et en ce que : 14, 5 x (Al + Cr) % + 12 x (V + Mo) % + 25 x Si% >= 40.Application de cet alliage à la fabrication de noyaux mobiles d'actionneurs électromagnétiques.

Description

invention concerne le domaine des alliages magnétiques fer-cobalt. Plus précisément il concerne les alliages fer-cobalt destinés à constituer des noyaux d'actionneurs électromagnétiques.

actionneur électromagnétique un dispositif électromagnétique convertissant une énergie électrique en une énergie mécanique. Certains actionneurs de ce type sont des actionneurs dits linéaires, convertissant une énergie électrique en un déplacement rectiligne d une pièce mobile. De tels actionneurs se rencontrent dans des électrovannes et dans des electro-injecteurs. Une application privilégiée de tels électro-injecteurs est l'injection directe de carburant dans moteurs à explosion, notamment les moteurs Diesel.

Dans ces actionneurs, l'énergie électrique est apportée dans un bobinage par une série d'impulsions de courant, créant un champ magnétique qui aimante une culasse magnétique non fermée, comportant donc un entrefer. Les caractéristiques géométriques de la culasse permettent de diriger majeure partie des lignes de champ magnétique de façon axiale vis-à-vis de la zone d'entrefer. Sous l'effet de l'impulsion électrique, l'entrefer se trouve soumis à une différence de potentiel magnétique. L'actionneur comporte également un noyau rendu mobile par l'action du courant électrique dans la bobine. En effet, la différence de potent magnétique introduite par la bobine entre le noyau mobile au repos sur un pôle de la culasse et le pôle opposé de la culasse crée une force électromagnétique sur le noyau aimanté, via un gradient de champ magnétique. Le noyau aimanté est ainsi mis en mouvement.

mise en mouvement du noyau mobile se produit avec un déphasage par rapport à l'instant de création des impulsions électriques. Pour un fonctionnement optimal de l'actionneur, on montre qu'il est nécessaire que le métal qui le compose possède une résistivité électrique élevée et un champ coercitif bas. Ces conditions permettent d'obtenir de faibles courants induits dans la culasse et le noyau magnétique, permettant d'atteindre rapidement l'aimantation minimale noyau qui engendre sa mise en mouvement. I1 est également important que le noyau possède une aimantation à saturation élevée, de manière à autoriser une force maximale en fin impulsion aussi élevée que possible. C'est en effet cette force qui garantit le maintien de la position ouverte ou fermée de l'actionneur, ce qui est particulièrement important lorsqu'il s'agit, par exemple, d'interrompre totalement l'écoulement d'un fluide à haute pression.

Ces noyaux magnétiques ont des formes diverses et peuvent être fabriqués à partir de fils ou de barres. Dans ce cas, doivent présenter une grande aptitude plastique à la déformation, de manière à pouvoir être déformés sans risque rupture. I1 est favorable d'avoir un longement à la rupture du matériau d'au moins 35%. De tels noyaux peuvent également être fabriqués par découpage plaques ou de tôles laminées. Dans ce cas, ils doivent présenter une grande aptitude au poinçonnage, pour laquelle minima de dureté et de résistance mécanique sont nécessaires. Une bonne tenue des propriétés magnétiques aux chocs mécaniques répétés auxquels le noyau sera soumis est aussi nécessaire. Ces caractéristiques de dureté et de résistance mécanique sont également favorables à une bonne efficacité de la découpe du noyau. On recommande d'avoir une dureté du matériau après recuit supérieure à 200 HV pour ces utilisations.

Trois grandes catégories d'alliages sont traditionnellement utilisées pour constituer des noyaux d'actionneurs électromagnétiques tels que l'on vient de les décrire.

Une première catégorie est constituée par des alliages fer-silicium comportant de 2 à 3% de silicium. Ils ont pour avantage d'avoir des résistivités relativement élevées. En revanche, leur aimantation à saturation est relativement faible.

Une deuxième catégorie est constituée par des alliages fer-cobalt à haute teneur en cobalt, de l'ordre de 50%. De tels alliages ont une aimantation à saturation significativement plus élevée que celle des alliages fer- silicium précédents. En revanche leur résistivité est quelque peu inférieure. De plus, du fait de la présence massive de cobalt, ces alliages sont très coûteux. Enfin, leurs propriétés mécaniques ne sont pas optimales, ce qui rend la fabrication des noyaux difficile.

Une troisième catégorie est constituée par des alliages fer cobalt contenant environ 6 à 30% de cobalt et divers autres éléments d'alliage. Le document EP-A-715 320 donne un exemple de tels alliages. Il décrit des alliages fer-cobalt pour noyaux d'actionneurs électromagnétiques comportant 6 à 30% de cobalt, 3 à 8% d'un ou plusieurs éléments choisis parmi le chrome, le molybdène, le vanadium et le tungstène, le reste étant du fer. De préférence, teneur en cobalt est de 10 à 20% et la teneur en chrome molybdène, vanadium et/ou tungstène est de 4 à 8%. alliages présentent une bonne résistivité électrique pouvant être supérieure à 50 pS2.cm, mais leur aimantation a saturation est relativement faible, de l'ordre de 1,9 à 2T, sauf pour les variantes les plus chargées en cobalt (qui sont donc plus coûteuses) où cette aimantation à saturation peut atteindre 2,3 T. En général, le champ coercitif alliages donnés en exemple dans ce document est également élevé, sensiblement supérieur à 1,5 Oe. De manière générale, les alliages donnés en exemple dans ce document ne permettent pas de parvenir à un compromis optimal entre une aimantation à saturation élevée, un champ coercitif faible et une résistivité élevée.

Le document WO 96/19 001 propose d'utiliser des alliages fer/cobalt contenant entre 5 et 20% de cobalt, ayant une teneur en aluminium et en manganèse ou vanadium pouvant atteindre plusieurs % : jusqu'à 7% d'aluminium, jusqu'à 8% manganèse ou 4% de vanadium. Des alliages décrits dans ce document présentent une résistivité tres élevée (supérieure à 60 uS2.cm), et une aimantation à saturation assez élevée (de 2 à 2,2 T). Mais aucune information précise n'est donnée sur les propriétés mécaniques de ces alliages, ainsi que sur leur champ coercitif. Le but de l'invention est de proposer des alliages fer/cobalt particulièrement adaptés à la fabrication, de manière économique, de noyaux pour actionneurs électromagnétiques. Ces noyaux devraient présenter un compromis plus favorable qu'avec les matériaux existants entre les différentes caractéristiques électromagnétiques, à savoir l'aimantation à saturation, la résistivité et le champ coercitif. Ils devraient également présenter des propriétés mécaniques rendant leur fabrication particulièrement aisée.

A cet effet, l'invention a pour objet alliage -cobalt, caractérisé en ce qu'il comporte en pourcentages pondéraux - de 10 à 22% de Co ; - de traces à 2,5% de Si ; - de traces à 2% d'Al ; - de<B>0,1</B> à 1 % de Mn ; - de traces à 0,0100% de C ; - une somme des teneurs en O,N et S comprise entre traces et 0,0070% ; - une somme des teneurs en Si, Al, Cr, V, Mn comprise entre 1,5 et 3,5% ; - une somme des teneurs en Cr, Mo et comprise entre des traces et 3% ; - une somme des teneurs en Ta et Nb comprise entre traces et 1% ; le reste étant du fer et des impuretés résultant de 'élaboration, en ce que .

3 x (Al + Mo) % + 0, 84 (Si + Cr + V) % S 2, 1 + 15 x(Co%- 15) et en ce que 14,5 x (Al + Cr) % + 12 x (V + Mo) % + 25 x Si% >_ Préférentiellement, cet alliage fer-cobalt comporte 14 à 20% de Co et la somme des teneurs en Ta est comprise entre 0,05 et 0,8%.

Selon une variante de l'invention, la somme des teneurs en Cr et V est comprise entre 1,5 et 3%, la somme des teneurs en Si, Al et Mo est comprise entre des traces et 1% pour obtenir un allongement à la rupture d'au moins 35%.

Selon une autre variante de l'invention, la somme des teneurs en Si et Al est comprise entre 1 et 2,6%, et la somme des teneurs Cr, V, Mo, Ta, Nb est comprise entre des traces et 2% pour obtenir une dureté d'au moins 200 HV après recuit.

L'aimantation à saturation des alliages selon l'invention est d' moins 2,1 T, leur résistivité est d'au moins 351.S2.cm, leur champ coercitif est inférieur à 1,5 Oe, et de préférence inférieur ou égal à 1 Oe.

L'invention a également pour objet une barre, un fil, une plaque ou tôle laminée en alliage fer-cobalt, caractérisé en ce ledit alliage est du type précédent, et en ce que la barre le fil, la plaque ou la tôle présente une texture de fibre préférentielle d'axe < 100> pour une barre ou un fil, ou une composante forte de texture < 100> pour une plaque ou une tôle laminée, déviée de moins de 20 par rapport à la direction de laminage à chaud, pour au moins 30% (en volume du matériau) des grains, de préférence pour au moins 50%.

L'invention a également pour objet un procédé de production d'une barre, d'un fil, d'une plaque ou d'une tôle laminée du type précédent, caractérisé en ce qu'on élabore une barre, un fil, plaque ou une tôle laminée à partir d'une ébauche en un alliage selon l'invention en effectuant un laminage débutant phase austénitique et finissant en phase ferritique, réduction d'épaisseur subie par la barre , le fil, la plaque ou la tôle en phase ferritique étant d'au moins , de préférence au moins 50%, et en ce qu'un éventuel recuit ultérieur est effectué à une température inférieure à la température de transformation austénitique.

L'invention a également pour objets un noyau mobile d'actionneur électromagnétique, caractérisé en ce qu'il a été fabriqué à partir d'une barre ou d'un fil ou d'une plaque ou d'une tôle laminée selon le procédé précédent, ainsi qu'un actionneur électromagnétique comportant un noyau mobile en alliage fer-cobalt, caractérisé en ce que ledit noyau est du type précédent et en ce qu'il une texture préférentielle d'axe < 100>, cet axe étant sensiblement parallèle à la direction principale du champ d excitation.

L'invention a enfin pour objet un injecteur pour moteur à explosion commandé par régulation électronique comportant un actionneur électromagnétique à forte puissance volumique, faible temps de réponse et grande fiabilité d'utilisation du type précédent.

Comme on l'aura compris, l'alliage fer/cobalt selon l'invention se classe dans la catégorie des iages Fe-Co à teneur faible ou moyenne en cobalt, et comporte des teneurs en autres éléments d'alliage relativement modérées. Toutefois, ces éléments d'alliage doivent être présents dans des proportions respectives bien définies. est seulement dans ces conditions que l'on obtient, pour ces alliages et pour les noyaux d'actionneurs électromagnétiques qui en sont issus, des propriétés optimales, à la fois sur le plan magnétique et sur le plan mécanique, pour un coût de matière (lié à la présence de cobalt) très modéré rapport aux alliages Fe-Co à 50% de cobalt.

Les alliages selon l'invention ont résistivités similaires à celles des alliages fer/silicium contenant 2 à 3% de silicium. Cette résistivité est superieure à 35 .cm, de manière à conserver une bonne réactivité de 'actionneur aux sollicitations dont est l'objet. Parallèlement, cette bonne réactivité de l' ionneur est egalement due à un faible champ coercitif, limité à 1,5 Oe. Cette faible valeur du champ coercitif est obtenue selon 'invention en imposant à l'alliage une teneur en carbone inférieure à 0,0100% et une teneur totale en oxygène, azote soufre limitée à 70 ppm. Ce faible champ coercitif renforce la réduction du temps d'impulsion. I est également conseillé, dans le même but, de conférer à la pièce à partir de laquelle sera fabriqué le noyau une texture préférentielle d'axe < 100>, et de faire en sorte que dans le noyau en cours d'utilisation, cette texture préférentielle se retrouve sensiblement parallèle à la direction principale d'excitation du champ.

autre part, les alliages selon l'invention présentent une aimantation à saturation à 20 C supérieure à 2,1 T. Cette valeur est franchement supérieure à celles habituellement constatées avec les alliages fer/silicium à 3% de icium.

Enfin, les alliages selon l'invention présentent des caracteristiques mécaniques particulièrement favorables à la préparation des noyaux d'actionneurs électromagnétiques. Dans certains exemples préférentiels, les alliages présentent une grande aptitude à la déformation plastique par matriçage ou emboutissage, car ils ont un allongement à la rupture maximal d'au moins 35%. Dans une autre variante des iages selon l'invention, ces alliages sont aptes à une bonne qualité de découpe et d'usinage, grace à leur durete après recuit qui est d'au moins 200 Hv.

Les alliages fer/cobalt selon l'invention présentent obligatoirement les caractéristiques suivantes. Tous les pourcentages sont des pourcentages pondéraux.

La teneur en cobalt est comprise entre 10 et 22%, et de préférence entre 14 et 20%, afin accroître significativement l'aimantation à saturation par rapport aux alliages fer/silicium, tout en conservant une resistivité élevée. autre part, la limitation à 22% de la teneur en cobalt procure des propriétés mécaniques et un prix de revient plus favorables que dans le cas alliages fer/cobalt à 50% de cobalt.

teneur en silicium n'excède pas 2, ; la teneur en aluminium n'excède pas 2% ; chacune des teneurs en chrome, molybdène et vanadium n'excède pas 3%, même que la somme de leurs teneurs ; la teneur en manganèse est comprise entre 0,1 et 1%, de préférence entre ,l et 0,5% pour faciliter la transformation à chaud. Chacun de ces éléments sauf le manganèse) peut n'être présent 'à l'état de traces résultant de l'élaboration.

outre, la somme des teneurs en silicium, aluminium, chrome, vanadium, molybdène, manganèse est comprise entre 1,5 et 3,5%. C'est dans ces conditions qu'on obtient une résistivité de l'alliage équivalente à celle des alliages fer/silicium à 2 à 3% de silicium. D'autre part, les teneurs en ces éléments doivent vérifier les deux équations suivantes .

1, 23 x (A1 + Mo) % + 0, 84 (Si + Cr + V) % _ < 2, 1 + 0, x (Co%- (1) afin d'assurer que l'aimantation à saturation à C est supérieure ou égale à 2,1T ; 14 5 x (Al + Cr) % + 12 x (V +Mo) % + 25 x Si% >_ 40 afin d'assurer une résistivité supérieure ou égale à 35 i.52. cm.

Par ailleurs, la somme des teneurs en chrome, molybdène et vanadium doit être au plus de 3%, afin ne pas dégrader l'aimantation à saturation du matériau.

Les teneurs en tantale et niobium, ainsi la somme de leurs teneurs, doivent être chacune inférieures ou égales à 1%. De préférence la somme de ces teneurs est comprise entre 0,05 et 0,08%. Le tantale a pour fonction d'accroître la ductilité de l'alliage, et le niobium d'accroitre la résistance mécanique et la résistance à l'usure ainsi que la résistivité. La limite supérieure de 1% est motivée par la nécessité de ne pas dégrader l'aimantation à saturation du matériau. Ces éléments peuvent n'être présents qu'à l'état de traces résultant de l'élaboration.

La teneur en carbone doit être inférieure ou égale à 100 ppm, et la somme des teneurs en oxygène, azote et soufre doit être inférieure ou égale à 70 ppm. Ces conditions permettent de limiter le champ coercitif et d'accroître la perméabilité dynamique de l'alliage. Ces éléments carbone, oxygène, azote et soufre sont considérés comme des impuretés et peuvent n'être présents qu'à l'état de traces résultant de l'élaboration.

Lorsque l'alliage est destiné à subir une opération de matriçage ou d'emboutissage, pour laquelle il est souhaitable d'avoir un allongement plastique maximal important (supérieur ou égal à 35%), l'alliage doit préférentiellement répondre aux deux conditions suivantes - la somme des teneurs en chrome et vanadium doit etre comprise entre 1,5 et 3% ; - la somme des teneurs en silicium, aluminium et molybdène doit être comprise entre des traces et De telles opérations de matriçage à froid et emboutissage sont exécutées sur un alliage se trouve initialement sous forme de barres ou de fils.

Lorsque le noyau est préparé à partir barres de plaques ou de tôles, et que ces barres, plaques ou tôles doivent être découpées ou usinées, il est préferable que la composition de l'alliage réponde aux deux caractéristiques suivantes .

- la somme des teneurs en silicium et aluminium est comprise entre 1 et 2,6% ; - et la somme des teneurs en chrome, vanadium, molybdène, tantale et niobium est comprise entre traces 2%.

De cette façon on obtient un alliage dont dureté supérieure à 200 HV après recuit.

Le tableau 1 donne, pour des exemples alliages selon l'invention et des alliages selon l'art antérieur, leur composition chimique, ainsi que les caracteristiques allongement à la rupture, de dureté après recuit, 'aimantation à saturation, de résistivité et de champ coercitif résultant de ces compositions. Le complément à 00% des compositions est constitué par du et des impuretés résultant de l'élaboration.

L'alliage de référence 9 est un alliage fer/cobalt à environ 50% de cobalt. Ses caractéristiques magnétiques sont excellentes, ainsi que sa dureté qui le rend apte à être découpé ou usiné. En revanche, il présente un allongement à la rupture extrêmement faible qui le rend impropre à subir de grandes déformations plastiques. De plus, il s'agit d'un alliage extrêmement coûteux.

L'exemple de référence 10 est un alliage fer/cobalt à environ 30% de cobalt. Par rapport au précédent, sa résistivité est très sensiblement inférieure. En outre, si son allongement à la rupture est meilleur, sans pour autant être excellent, cet alliage présente une dureté après recuit sensiblement plus faible qui le rend moins adapté à subir une découpe ou un usinage.

alliage de référence 11 est un alliage fer/silicium à 3% de silicium. I1 présente des valeurs satisfaisantes pour la résistivité et le champ coercitif ; en revanche, son aimantation à saturation relativement faible. outre, son allongement à la rupture demeure très limité.

alliage de référence 12 est un alliage à environ 20% de cobalt contenant du vanadium. Sa composition vérifie l'équation (1), et il présente donc une bonne aimantation à saturation. En revanche, il ne vérifie pas 1 équation (2) et sa résistivité est donc médiocre. De plus sa teneur en O+N+S relativement élevée, ce qui lui procure un champ coercitif trop fort.

'alliage de référence 13 est un alliage à 18% de cobalt contenant du chrome. Il vérifie l'équation (2) (si on tient compte des éléments Al, V, Mo et Si inévitablement présents comme impuretés) et vérifie l'équation (1). Son aimantation à saturation et sa résistivité sont donc satisfaisantes. Son allongement à la rupture élevé le rendrait apte à la mise en forme par déformation plastique. En revanche, sa teneur en O+N+S est élevée, ce qui lui procure champ coercitif trop fort.

L alliage de référence 14 est semblable au précédent à ceci près qu'on y a ajoute du tantale. L'allongement à la rupture s'en trouve encore amélioré, mais champ coercitif demeure trop élevé pour que cette composition entre dans le cadre de l'invention.

L'alliage de référence 15 est un alliage à de cobalt, contenant également du silicium et de l'aluminium. vérifie l'équation (2), ce qui lui procure une bonne resistivité, mais pas l'équation (1), d'où une aimentation saturation un peu trop faible par rapport à ce est desiré. On remarque que sa teneur en 0 + S + N est faible, qui lui procure un champ coercitif très bas, et le silicium et l'aluminium lui procurent une dureté elevée après recuit.

L'alliage de référence 16 est un fer-cobalt à de cobalt ne contenant pas d'autres éléments d'alliage à des teneurs significatives. Si son aimantation à saturation et son champ coercitif sont bons (l'équation (1) est verifiée et sa teneur en O+N+S est faible), sa résistivite est mediocre (l'équation (2) n'est pas vérifiée). De plus ses propriétés mécaniques ne sont pas particulièrement bonnes, ce soit pour l'allongement à la rupture ou pour la dureté après recuit.

L'alliage de référence 17 est un fer-cobalt à de cobalt contenant seulement 1% de silicium. On peut faire à son sujet les mêmes commentaires que pour l'alliage à ceci près que la présence de silicium améliore la dureté et la résistivité, sans pour autant porter cette dernière à un niveau suffisant.

L'alliage de référence 18 est un_fer-cobalt à 18% de cobalt contenant 3,2% de vanadium. Ses caractéristiques électromagnétiques sont bonnes, mais son allongement à la rupture est insuffisant, du fait de la présence de vanadium en excès par rapport à la quantité maximale admise Parmi les alliages 1-8 selon l'invention, les alliages 1-4 ont une dureté après recuit élevée, supérieure à 220 HV, qui les rend donc particulièrement aptes à être découpés ou usinés. On les utilisera donc préférentiellement pour former des barres, des plaques ou des tôles, à partir desquels seront fabriquées les pièces désirées. Ce sont des alliages fer-cobalt contenant environ 15 ou 18% de cobalt, et des quantités significatives de silicium et d aluminium. L'alliage 1 contient en plus du tantale et l'alliage 2 du molybdène les autres n'ont pas d'éléments d'alliage supplémentaires en quantités importantes. Ces alliages ont des caracteristiques électromagnétiques excellentes, aussi bien en termes d'aimantation à saturation que de résistivite, et présentent donc un très bon compromis entre les diverses exigences des applications envisagées. On remarque également que l'alliage 3 a teneurs particulièrement faibles en carbone et en O+N+S ce qui se traduit un champ coercitif très bas. Enfin, la présence de tantale et de molybdène dans les alliages 1 et 2 leur confère allongements à la rupture assez élevés, qui rendraient ces alliages également aptes à être mis en forme par matriçage ou emboutissage dans des conditions qui seraient acceptables, ou qui seraient même franchement bonnes pour l'alliage 1. Typiquement, pour cette catégorie d'alliages, on choisit une composition comportant 18% de cobalt, 0,5 à 1% de chrome + vanadium, 0,05 à 0,5% de tantale + silicium et 1 à 2,5% de silicium + aluminium + molybdène.

Les alliages 5-8 selon l'invention ont un allongement à la rupture élevé (au moins 35%) les rend aptes à être mis en forme par matriçage ou emboutissage. On les utilisera préférentiellement pour former barres ou des fils à partir desquels seront fabriquées les pièces désirées. Ce sont des alliages fer-cobalt à de cobalt environ, ne contenant pas ou peu de silicium et d'aluminium. En revanche, ils contiennent du chrome (2,7 à 2,9%). Cet élément pourrait être remplacé au moins partiellement par du molybdène et/ou du vanadium. Leurs caractéristiques électromagnétiques présentent le même compromis favorable entre les diverses exigences que les alliages 1-4. Typiquement, pour cette catégorie d'alliages, on choisit une composition comportant 18% de cobalt, 2 à 3% de chrome, 0 à 1% de vanadium, 0,05 à 0,5% de tantale + silicium et 0 à 0,5% de silicium + aluminium + molybdène. Une fois obtenu l'alliage selon l'invention, sous forme de barres, de fils, de plaques ou de tôle, si on veut utiliser cet alliage pour constituer des actionneurs electromagnétiques (ou toute autre pièce pour laquelle des caractéristiques similaires seraient requises), il est important de faire subir au métal un traitement thermomécanique qui lui confère la texture optimale requise.

traitement doit avoir pour but d'obtenir pour au moins 30%, et de préférence au moins 50% (en volume du matériau), grains ou des cristaux ayant une orientation cristallographique comportant un axe < 100> devié de moins de 20 par rapport à la direction de laminage à chaud ou à froid. Si on rapproche certains axes < 100> cristaux des directions principales d'utilisation du flux magnétique par une texturation particulière, on améliore significativement les propriétés magnétiques des aciers et alliages magnétiques doux. Dans le cas des alliages 'invention se trouvant sous forme de plaques ou de tôles laminées, celles- ci doivent avoir une texture préférentielle type 100} ou 110j parallèle au plan de laminage, dont la proportion dans le volume du matériau et l'orientation < 10 rapport à direction de laminage doivent obéir aux critères cités précédemment.

Sur les alliages de l'invention, un procédé permettant d'obtenir une texture répondant à ces caractéristiques est le suivant.

On procède à un laminage à chaud austénoferritique l'ébauche sous forme de barre, de fil, de plaque ou de tôle dont la composition a été précédemment définie. Par laminage austénoferritique, on entend un laminage commençant en phase austénitique, donc au-dessus de température de transformation a -3 <I>a + Y</I> (Tovy qui est spécifiée pour chaque alliage donné en exemple dans le tableau 1 et se terminant en phase ferritique, donc au-dessous de T". Ce laminage à chaud doit comporter une étape de réduction avec un taux de corroyage d'au moins 30% (et de préférence au moins 50%) lorsque l'alliage se trouve en phase ferritique (le taux de corroyage étant défini par le rapport (section initiale - sect finale) / section initiale). Par exemple, si on veut obtenir une barre de diamètre 20 mm, il faut, lors laminage à chaud, être en phase ferritique à un diamètre intermédiaire d'au moins 24 mm, de préférence au moins mm. même, si on veut obtenir une plaque d'épaisseur 2,5 mm, faut, lors du laminage à chaud, être en phase ferritique à une épaisseur intermédiaire d'au moins 3,6 mm, de préférence au moins 5 mm.

Par ailleurs, les recuits éventuellement effectués postérieurement au laminage à chaud ne devront jamais porter le produit à une température supérieure<I>à</I> T", cette température variant de 930 à 990 C pour les alliages selon l'invention figurant dans le tableau 1.

Enfin, comme la texture la plus favorable est obtenue principalement dans les couches supérieures du produit, il est conseillé de limiter autant que possible enlèvements superficiels de matière lors des opérations ultérieures de décapage ou de polissage. De préférence, diminution de masse des produits suite à ces opérations ne devrait pas excéder 10%, ou mieux 5%.

Comme on l'a dit, une application privilégiée alliages selon l'invention est la fabrication de noyaux pour actionneurs électromagnétiques. De tels actionneurs compacts, rapides et fiables comportant de tels noyaux peuvent avantageusement être utilisés dans des injecteurs moteurs à explosion à injection directe, notamment de moteurs Diesel.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Alliage fer-cobalt, caractérisé en ce qu'il comporte en pourcentages pondéraux - de 10 à 22% de Co ; - de traces à 2,5% de Si ; - de traces à 2% d'Al ; - de<B>0,1</B> à 1 % de Mn ; - de traces à 0,0100% de C ; - une somme des teneurs en O,N et comprise entre traces et 0,0070% ; - une somme des teneurs en Si, Al, V, Mo, Mn comprise entre 1,5 et 3,5% ; - une somme des teneurs en Cr, et V comprise entre des traces et 3% ; - une somme des teneurs en Ta et comprise entre traces et 1% ; le reste étant du fer et des impuretés résultant de 'elaboration, en ce que . x (Al + Mo) % + 0,84 (Si + Cr + V) % 5 2,1 +<B>0,15</B> x(Co%- et en ce que 14,5 x (Al + Cr) % + 12 x (V + Mo) % + 25 Si% >_ 40.

2. Alliage fer-cobalt selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte 14 à 20% de Co.

3. Alliage fer-cobalt selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la somme des teneurs Ta et Nb est comprise entre 0,05 et 0,8%.

4. Alliage fer-cobalt selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la somme de ses teneurs en Cr et V est comprise entre 1,5 et 3%, et en ce que la somme de ses teneurs en Si, A1 et Mo est comprise entre des traces et 1%

5. Alliage fer-cobalt selon la revendication 4, caractérisé en ce que son allongement à rupture est >_

6. Alliage fer-cobalt selon l'une revendications 1 a 3, caractérisé en ce que la somme de ses teneurs en Si et A1 est comprise entre 1 et 2,6%, et en ce que la somme de ses teneurs en Cr, V, Mo, Ta, Nb est comprise entre des traces et 2%. Alliage fer-cobalt selon la revendication 6, caractérisé en ce que sa dureté HV est >_ 200 après recuit. . Alliage fer-cobalt selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que son aimantation à saturation est > 2, T et en ce que sa résistivité est >_ 35pQ.cm. 9. Alliage fer-cobalt selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que son champ coercitif est inférieur à 1,5 Oe, de préférence inférieur à 1 10. Barre ou fil en alliage fer-cobalt, caractérisé en ce que ledit alliage est du type selon l'une des revendications 1 à 9, et en ce que la barre ou le fil présente une texture de fibre préférentielle 'axe < 100> déviée de moins de 20 par rapport à la direction de laminage à chaud, pour au moins 30% (en volume matériau) des grains, de préférence pour au moins 50%. 11. Plaque ou tôle laminée en alliage -cobalt, caractérisée en ce que ledit alliage est du type selon l'une des revendications 1 à 9 et en ce qu'elle présente une composante forte de texture d'axe < 100> déviée moins de 20 par rapport à la direction de laminage à chaud, pour au moins 30-6 (en volume du matériau) des grains, préférence pour au moins 50%. Procédé de production d'une barre, d'un fil, d'une plaque ou d'une tôle laminée selon la revendication 10 ou il, caractérisé en ce qu'on élabore une barre, un fil, une plaque ou une tôle laminée à partir d'une ébauche en un alliage selon l'une des revendications 1 à 9 effectuant un laminage avec un taux de corroyage en phase ferritique d'au moins 30%, de préférence au moins 50%, en ce qu'un éventuel recuit ultérieur est effectué à une température inférieure à la température de transformation austénitique. 13. Noyau mobile d'actionneur électromagnétique, caractérisé en ce qu'il a été fabriqué à partir d'une barre ou d'un fil ou d'une plaque ou d'une tôle laminée selon la revendication 10 ou 11. 14. Actionneur électromagnétique comportant un noyau mobile en alliage -cobalt, caractérisé en ce que ledit noyau est du type selon la revendication 13 et en ce que la texture préférentiel dudit noyau comporte un axe < 100> sensiblement parallele à la direction principale du champ d'excitation. 15. Injecteur pour moteur à explosion à régulation électronique comportant un actionneur électromagnétique, à forte puissance volumique, faible temps de réponse et grande fiabilité d'utilisation, caractérisé en ce que ledit actionneur est du selon la revendication 14.