Brevet FR2008609A1 — publié le 19700123

La présente invention concerne un acier inoxydable martensi-"fcique au chrome-nickel durcissable par précipitation, doué d'une haute résistance au choc, qui comprend environ 10% à 17% de chro me, environ 3,7% à 10% de nickel, en absence ou en présence d'en 5 viron 2,5% à 5% cle cuivre, 0,01% à 0,06% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,50%, du silicium n'excédant pas 0,4-0%, du phosphore n'excédant pas 0,030%, du soufre n'excédant pas 0,020% de l'azote n'excédant pas 0,025%, en absence ou en présence de niobium jusqu'à un taux d'environ 0,25% et en absence ou en pré-10 sence de titane jusqu'à un taux d'environ 0,15%, le restant é-tant presque entièrement du fer. Lorsque la teneur en chrome dépasse 13% et que le cuivre est présent à raison d'environ 2,5% à 5%, au moins trois des quatre ingrédients manganèse, siliciujfa, soufre et azote sont en outre limités : le manganèse à 0,30% au 15 maximum, le silicium à 0,10% au maximum, chacun des éléments sou fre et azote à 0,010% au maximum. D'une façon générale, l'invention se rapporte à des aciers au chrome-nickel durcissables par précipitation et à divers articles , produits appareils et équipement renfermant de tels aciers 20 qui sont .presque entièrement martensitiques et conviennent particulièrement à des applications à haute température pendant des durées prolongées sans que l'on enregistre de pertes de résistance, de ductilité et de ténacité et surtout sans perte excessive de la résistance au choc. 25 Pour m^eux illustrer l'invention, il convient de noter main tenant que {Les aciers inoxydables au chrome-nickel durcissables par précipitation, sont parfaitement au point à l'heure actuelle et largement répandus dans la spécialité. La plupart des avantages pratiques dont jouissent ces aciers provient du fait que,dans 30 une condition de traitement thermique (dans les conditions de recuit ou de traitement en solution) , ils sont relativement mous et ductiles et se prêtent aisément en eux-mêmes au formage et au façonnage pour la fabrication d'une foule d'objets finis et que, lorsqu'ils sont ainsi formés et façonnés, les aciers et les arti-35 cles sont durcis et renforcés par un simple traitement de durcissement par précipitation, c'est-à-dire par chauffage à des température modérées. Parmi les aciers durcissables par précipitation utilisés et connus, on peut citer, de façon typique, l'acier inoxydable au 40 chrome-nickel renfermant du cuivre qui comprend essentiellement 585/69 69 15762 2008609 environ 17% de chrome, environ 4% de nickel, environ 3,5% de cuivre, du carbone n'excédant pas environ 0,10% et le restant étant du fer. Un autre acier typique est l'acier inoxydable au chrome-nickel renfermant de l'aluminium qui se compose essentiellement ^ d'environ 17% de chrome, d'environ 7% cLe nickel, d'environ 1% d'aluminium, avec une teneur en carbone n'excédant pas environ 0,10% et le restant étant du fer. Un autré acier à base d'aluminium se compose essentiellement d'environ 15% de chrome, d'environ 7% de nickel, d'environ 2% de molybdène, d'environ 1% d'alu-10 minium, avec une teneur en carbone ne dépassant pas 0,10% et le restant étant du fer. Un autre acier renfermant de l'aluminium contient environ 13% de chrome, environ 8% de nickel, environ 2% de mobyldène, environ 1% d'aluminium, du carbone n'excédant pas 0,10% et le restant étant du fer. Il existe également l'acier 15 inoxydable bien connu au chrome-nickel renfermant du titane qui comprend essentiellement 18% environ de chrome, 8% environ de nickel, 1% environ de titane, le restant étant du fer et un autre acier à base de titane qui contient essentiellement 12% environ de chrome, 9% environ de nickel, 2,5% environ de cuivre, 1,2% en-20 viron de titane et le restant étant du fer. Les différents aciers inoxydables au chrome-nickel de la tech nique antérieure renfermant de l'aluminium, du cuivre et du titane offrent, à divers degrés, une combinaison de résistance, de ductilité, d'usinabilité et d'aptitude au durcissement (à la trempe) 25 qui destine plus particulièrement un acier à une application et d'autres aciers à d'autres applications. Malheureusement, aucun de ces aciers ne donne entière satisfaction dans toutes les conditions d'emploi et en particulier aucun n'est satisfaisant lors d'une utilisation prolongée à des températures de l'ordre de 34-5°C 30 ou même à des températures de l'ordre de 290°C. Sous l'action prolongée aux hautes températures, ces divers aciers siibissent une perte de ductilité et de résistance au choc; ils deviennent cassants. En conséquence la présente invention a pour objet un acier 35 inoxydable au'chrome-nickel durcissable par précipitation qui, bien qu'il se rpête aisément à la fusion et à la transformation ultérieure en barres, tiges et fils ou en plaques, tôles et feuillards ou même à la production de pièces coulées et forgées, conduit lui-même à une variété de processus de fabrication et de 40 façonnage admis et connus, est presque entièrement martensitique, rc*rr /c.Q 69 15762 2008609 combine résistance et ductilité à l'état durci et possède par ailleurs une ductilité et une résistance au choc qui se conservent pendant de longues périodes d'utilisation à des températures élevées. 5 En considérant à présent la mise en oeuvre pratique de l'in vention, cette dernière concerne un acier inoxydable martensiti-que au chrome-nickel dans lequel les teneurs eh chrome et en nickel sont convenablement ajustées les unes par rapport aux autres et qui exige fondamentalement la présence d'une quantité de car-10 bone faible cependant critique. Par ailleurs, l'acier requiert es sentiellement quefLe silicium que l'on trouve dans tous les aciers inoxydables au chrome-nickel soit maintenu, à une valeur critique faible. Le meilleur acier contient également du cuivre en proportion importante. Dans ces aciers, on obtient la meilleure combi-15 naison de propriétés en maintenant la teneur en manganèse, un in grédient que l'on trouve pratiquement dans tous les aciers inoxydables au chrome-nickel, à une valeur critique faible en même temps que l'on maintient le taux de soufre à une valeur critique faible. Il convient également de maintenir à une valeur critique 20 faible les teneurs en phosphore et en azote, deux autres ingrédients que l'on trouve cour animent dans tous les aciers inoxydables au chrome-nickel. L'acier est presque entièrement martensi-tique avec un peu d'austénite qui ne dépasse habituellement pas 25 4 ou 5% en volume. Même à des températures du traitement du durcissement par précipitation élevées -et inhabituelles c'est-à-dire à environ 620°C, l'austénite ne dépasse pas 10% ou 12%; elle se situe certainement à moins de 15%. Dans les aciers de la présente invention, on trouve un avan tage particulier à y inclure, dans de faibles proportions criti-30 ques, du colombium (ou niobium) en tant que constituant, le nio-bium étant particulièrement bénéfique lorsque la teneur en carbone est minimale. On peut également, si on le désire, inclure du titane dans la composition. Un acier allié, conforme à l'invention comprenant environ 35 10% à environ 17% de chrome, environ 3,7% à environ 10% de nickel, jusqu'à environ 5% 5^5/69 69 15762 4 2008609 teneur en chorme dépasse 13% et que la teneur en chrome se situe entre environ 2,3% et 5%> au moins trois des quatres constituants manganèse, silicium, soufre et azote sont en outre limités : le manganèse à 0,30% au maximum, le silicium à 0,10% au maximum, 5 le soufre à 0,010% au maximum et l'azote à 0,010% au maximum.Il peut y avoir dans l'acier du niobium jusqu'à environ 0,25% et/ou du titane jusqu'à environ 0,15%. Ainsi qu'on le décrira plus amplement ci-après, le niobium ainsi que le titane utilisés en faibles quantités contribuent à l'accroissement de la résistance à la traction sans préjudice de la ductilité et de la résistance au choc. Pour certaines applications, on peut supprimer le-cuivre en tant que constituant nécessaire et indispensable de l'acier, ce qui s'accompagne d'une certaine perte de résistance pour un 15 traitement thermique donné, l'acier inoxydable au chrome-nickel durcissable par précipitation exempt de cuivre, bien qu'il contienne approximativement les mêmes proportions de chrome et de nickel, comporte effectivement environ 10% à environ 12% ou 15% de chrome, environ 4,5% à environ 9,5% de nickel, avec une te-20 neur en carbone de 0,01% à 0,05% du manganèse n'excédant pas 0,30%, du silicium n'excédant pas 0,15%, du phosphore n'excédant pas 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,010%, 'de l'azote n'excédant pas 0,015% et le restant étant presque entièrement du fer. 23 Dans l'acier, les constituants chrome, nickel, carbone, si licium, soufre et azote sont trèsjs ri tiques car, lorsqu'on s'écarte de manière significative de la proportionne l'un d'entre eux, on n'obtient pas la combinaison de propriété désirée. Lorsque la teneur en chrome tombe en dessous de 10%, les propriétés de ré-30 sistance à la corrosion de l'aciei^'en ressentent immédiatement. Lorsqu'elle dépasse environ 15% et, à coup sûr lorsqu'elle dépasse environ 17%, il se forme de la ferrite-delta et l'usinabi-lité à chaud du métal est directement affectée. Par ailleurs, l'acier devient cassant et perd, ainsi qu'on le précisera plus am-35 plement ci-après, de la résistance au choc après usage prolongé à température élevée ; les meilleurs aciers ont une teneur en chrome ne dépassant pas environ 13%. De meme, on admet des conditions critiques rigoureuses pour la teneur en silicium de l'acier car, lorsque le silicium dépasse 0,40% il devient cassant de façon rédhibitoire. Même lorsque le silicium dépasse 0,15% ou 40 même 0,10%, il y a une tendance à la fragilisation après un usage 69 15762 2008609 prolongé et continu à température élevée. D'une manière générale, on peut en dire autant du soufre. La teneur en soufre de l'acier ne devra pas excéder 0,020% et, pour l'obtention de résultats optimaux, elle ne devra pas dépasser 0,005% car, avec une 5 teneur dépassant 0,005% et à coup sûr avec une teneur dépassant 0,010%, le métal tend à devenir cassant aprè.-i usage prolongé à haute température. Bien que la teneur en manganèse de l'acier n'exerce pas un effet aussi sensible que la teneur en silicium, le manganèse, né-10 anrnoin, ne devra pas dépasser 0,50% et pour les meilleurs résultats, ne devra pas dépasser 0,10%, sous peine d'entraîner une perte de ductilité et une augmentation de la fragilité par suite d'une utilisation continue à température élevée. En général, on peut faire les mêmes remarques à propos de la teneur en azote de 15 l'acier, car si la teneur en azote dépasse 0,015% ou même si elle dépasse 0,010% on enregistre de la fragilité et les valeurs de la résistance au choc fléchissent. La teneur en carbone de l'acier ne doit pas dépasser 0,^6% et, pour l'obtention de résultats optimaux, on la maintient à u-20 ne valeur n'excédant pas 0,05% sinon l'acier devient trop stable. Pour assurer la transformation désirée et l'effet de durcissement par précipitation, on ne devra pas dépasser le chiffre de 0,06% et de préférence pas le chiffre de 0,05%. De plus, avec un excès de carbone, on note une fragilisation après utilisation 25 prolongée à haute température. Une faible quantité critique de car bone est cependant indispensable pour l'acier de l'invention car, avec \rne teneur en carbone inférieure à 0,01% et même inférieure à environ 0,03%, on note la présence de ferrite-delta qui s'accompagne d'une perte de résistance ainsi qu^d'une perte de résis-30 tance au choc. Bien que le niobium, ni le titane ne soient indispensables pour l'acier de l'inventioh, on y incorpore, pour l'obtention d' une combinaison optimale de propriétés, du niobium en quantités allant jusqu'à environ 0,25% et/ou du titane dans uhe proportion 55 aUaant jusqu'à environ 0,15% • Les valeurs sont également critiques car, lorsque la quantité de niobium est supérieure à environ 0,25% et/ou que la quantité de titane est supérieure à environ 0,15%, de la fragilité semble se manifester après usage prolongé à température élevée. 40 Le cuivre en tant que constituant, bien qu'il soit impor585/69 69 15762 2008609 tant pour certaines applications du présent acier où l'on exige une résistance maximale dans les conditions de durcissement par précipitation, semble ne pas avoir ou avoir peu d'effet sur la fragilité. Lorsqu'on utilise du cuivre, la proportion de celui-5 ci ne devra pas être inférieure à environ 2,5% sans quoi son effet est insignifiant et il ne devra pas dépasser environ 5%jSans quoi l'acier subit des dommages au cours du laminage à chaud. Gomme on l'a fait remarquer plus haut, le nickel est évidemment un constituant indispensable et essentiel dans 1'acier de 101'invention. Dans l'acier renfermant du cuivre, la teneur en nickel ne devra pas être inférieure à environ 3,7% car, avec une teneur en nickel moindre, il apparaît de la ferrite-delta et les propriétés de travail à chaud en pâtissent. De^aême, l'usinabili-té à froid et l'attitude au formage sont affectées par suite d'-l^une perte de ductilité. Dans cet acier, la teneur en nickel ne de vra pas dépasser environ 10% car, avec un excès d^nickel le métal devient entièrement austénitique et n'est pas justiciable du trai tement de durcissement par précipitation. Dans l'acier au chrome nickel exempt de cuivre de l'invention, on utilise une teneur en 20nickel un peu plus élevée, le pourcentage de nickel étant compris entre environ 4,5% et environ 9,5% et celui du chrome entre environ 10% et environ 12% ou même 15% environ. Une teneur en nickel inférieure à environ 4,25% conduit, comme indiqué plus haut, à une perte des caractéristiques d'usinage et de formage et une te-25 neur en nickel dépassant environ 9,5% conduit à un acier non justiciable du durcissement par précipitation. Gomme on l'a fait remarquer plus haut, l'azote en tant que constituant ne devra pas excéder 0,025% et de préférence pas 0,010%. Un excès d'azote perturbe l'équilibre structural; le mé-?0 tal a tendance à retenir trop d'austénite, les caractéristiques de travail à chaud sont défavorablement affectées, le métal devient cassant et la résistance au choc s'en ressent immédiatement . Lorsque la teneur en chrome de l'acier dépasse 13%, il de-35 vient nécessaire de limiter davantage au moins trois des qua-tres constituants manganèse, silicium, soufre et azote pour conserver la résistance au choc désirée. Le chiffre limitatif pour la teneur en manganèse est de 0,505» au maximum, celui du silicium est de 0,10% au maximum et celui pour chacun des éléments soufre ^0 et azote est de 0,010% au maximum, tous étant plus particulière 69 15762 2008609 ment précisés ci-après. On peut, sans inconvénient, fondre l'acier de l'invention dans un four sous vide bien que, si on le désire, on puisse le fondre dans un four électrique à arc. Toutefois, lorsqu'on ^ fond l'acier dans un :our électrique à arc, il faudra apporter un soin considérable au choix des matières premières afin de bénéficier des faibles teneurs requises en silicium, en manganèse, en azote, en soufre et même en carbone. Du point de vue pratique, le mieux est de faire fondre l'acier dans un four sous vide 1_0 ou dans un four électrique à arc et de le faire refondre dans un four sous vide. Dans un cas comme dans l'autre, on produit avantageusement l'acier sous forme de lingots, de bielettes ou de brames que l'on transforme aisément sur le laminoir par des.opérations de travail à chaud et à froid en plaques, tôles et feuille lards ou en barres, tiges et fils répondant aux spécifications désirées. Bien entendu, l'acier se prêt^àu travail de forge à partir d'un produit de forgeage approprié ou il peut être coulé en articles ayant la dimension et la configuration souhaitées. Un acier préféré conforme à l'invention comprend essentiel-2o lement environ 11% à environ 16% de chrome, environ 4% à environ 8% de nickel, environ 3% à environ 4% de cuivre, de 0,02% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,30%, du silicium n'excédant pas 0,15% et le restant étant presque entièrement constitué par du fer. Dans cet acier, le phosphore est présent dans u-25 ne proportion n'excédant pas 0,020%, le soufre et l'azote ne dépassant pas 0,10% chacun. On peut, si on le désire, y inclure du niobium. jusqu'à un taux d'environ 0,25% et/ou du titane jusqu'à un taux d'environ 0,15%. Un acier quelque peu meilleur, c'est-à-dire un acier possédant une meilleure combinaison de proprié-"tés comprend essentiellement environ 11% à environ 15% dechrome, environ 4,5% à environ 7,5% dqfcLickel, environ 2,5% environ à environ 5% de cuivre, de 0,05% à 0,05% d^carbone, du manganèse ne dépassant pas 0,10%, du silicium ne dépassant pas 0,10% du phosphore ne dépassant pas G,020%, le soufre et l'azote n'excé-^ dant pas 0,010% chacun, jusqu'l environ 0,25% de niobium et le restant étant presque entière; ent du fer. Cet acier offre un bon ensemble de résistance à la traction et de résistance au cnoc avec une fragilisation minimale pendant des périodes d'utilisation prolongées à tempéréture élevée. 40 Un autre acier préféré comporte essentiellement environ 12% 585/69 69 15762 2008609 à environ 16% de chrome, environ 4% à environ 7% de nickel, environ 3% à environ 4% de cuivre, de 0,03% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10% du silicium n'excédant pas 0,15% du phosphore n'excédant pas 0,020%, du soufre n'excédant 5 pas 0,010%, de l'azote n'excédant pas 0,010% et le restant é- tant presque entièrement du fer. Ainsi qu'il apparaîtra plus nettement ci-après, un tel acier subit une très faible fragilisation après usage prolongé à température élevée. L'acier qui offre peut être la meilleure combinaison de ré--*-0 sistaace à la traction et de ductilité, ces propriétés étant conservées pendant unejutilisation prolongée à haute température comprend essentiellement environ 11% à environ 13% de chrome, environ 5% à environ 7% ou environ 8% de nickel, environ 2,5% à environ 5% de cuivre, de 0,02% à 0,05% et de préférence de 0,02 à 15 0,055% de carbone, du manganèse et du silicium n'excédant pas 0,10% chacun "t de préférence du soufre n'excédant pas 0,010%, le restant étant presque entièrement du fer. Dans line forme de réalisation plus préférée de cet acier, du niobium est présent à raison d'environ 0,10% à environ 0,25%. Dans une composition plus 20 spécifique, un tel acier comporte essentiellement environ 10,5% à environ 11,5% ou environ 11,5% à environ 12,5% de chrome, environ 5,75% à environ 8,5% de nickel pour l'une et environ 7,85% à environ 6,25% pour l'autre, environ 3% à environ 4% de cuivre, environ 0,03 % à 0,05% de carbone, du manganèse et du silicium 25 n'excédant pas 0,10% chacun, du phosphore n'excédant pas 0,020% du soufre n'excédant pas 0,010%'et de préférence n'excédant pas 0,005%, de l'azote n'excédant pas 0,010% et le restant étant presque entièrement du fer. A cet acier on incorpore de préférence du niobium à raison d'environ 0,05% à environ 0,25% car, ainsi qu'on 30 le précisera plus loin, cette addition améliore notablement la résistance à la traction. Un acier offrant une combinaison de résistance à la traction et de résistance au choc convenant à de nombreuses applications comprend essentiellement environ 10% à environ 12,5% ou 13% de 35 chrome, -environ 4% à 5% à environ 9% de nickel, environ 2,5% à environ 5% de cuivre, 0,02% ou 0,03% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,50% et de préférence ne dépassant pas 0,10% du silicium n'excédant pas 0,40% et de préférence pas 0,10% du phosphore n'excédant pas 0,030%, du soufre n'excédant pas 0,020% 40 de l'azote n'excédant pas 0,015% et le restant étant presque en- iLP.Ç/AQ 69 15762 2008609 tièrement du fer. On peut faire fondre un tel acier dans un four électrique à arc. Bien que les différents aciers préférés de l'invention décrits plus haut offrent la meilleure combinaison de résistances 5 au choc et à la traction avec absence complète de fragilisation pendant des périodes d'utilisation prolongées à haute température , on trouve que, pour certaines applications, une résistance moindre convient. Un acier inoxydable au chrome-nickel préféré durcissant par précipitation qui présente une bonne combinaison 10 de résistance à la traction et de résistance au choc avec peu ou pas de fragilisationaprès usage prolongé à haute température est exempt de cuivre en tant que constituant c'est à dire que, dans un tel acier, on n'effectue pas, de propos délibéré, d'addition de cuivre. Cet acier comprend en gros environ 10% ou 11% 15 à environ 15% dechrome, environ 4,5% à environ 9,5% de nickel, plus particulièrement environ 5% à environ 6% de nickel, 0,01 Qu même 0,02% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,30% en particulier ne dépassant pas 0,10% du silicium n'excédant pas 0,15%, en particulier ne dépassant pas 0,10% du phosphore n'ex-20 cédant pas 0,020% ou 0,03% } du soufre n'excédant pas 0,010% de préférence ne dépassant pas 0,005%, de l'azote n'excédant pas 0,015% et de préférence ne dépassant pas 0,010% et le complément étant presque entièrement du fer. Dans cet acier, du niobium peut être présent dans une proportion allant jusqu'à environ 0,25%. 25 Un acier très préféré doué d'une bonne résistance à la traction et d'une bonne conservation de la résistance au choc comprend essentiellement environ 10% à environ 12% de chrome, environ 4,5% à environ 955% de nickel, de 0,02% à 0,05% de carbone, du manganèse et du silicium n'excédant pas 0,10% chacun-, du phosphore n'-^ excédant pas 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,005%, de l'azote n'excédant pas 0,010% et le complément étant presque entièrement du fer. Comme particulièrement illustrative des aciers de l'invention et du caractère critique de la composition chimique en ce 35 qui concerne la résistance à la traction et la résistance à la fragilisation dans des conditions d'utilisation prolongée à température élevée, on présente ci-après une série d'acieas inoxydables au chrome-nickel-cuivre ayant des compositions chimiques très voisines. Certains de ces aciers répondent aux besoins de l'invention 40 alors que d'autres, de compositions assez similaire, en différent. 69 15762 2,008609 Cette différence se reflète dans l'écart critique des propriétés. Une série d'aciers inoxydables au chrome-nickel-cuivre avec une teneur en chrome se situant entre environ 11% et environ 17% > une teneur en nickel d'environ 4% à environ 8% et une teneur en cuivre d'environ 3% est présentée dans le tableau I (a) ci-dessous : leurs propriétés de résistance à la traction et de résistance à la fragilisation telles que déterminées par le test accéléré de résistance au choc à la température ambiante suivi d'une 10 exposition pendant 500 heures à 427°C environ sont indiquées dans le tableau I (b). TABLEAU I (a) 15 cuivre ÏT° de coulée c Mn P S Si Cr ITi Nb eu ir ++344 0 ,040 0 ,01 0,007 o +* o o 00 H O 11,24 7,37 0,04 3,210,007 +347 0 ,037^0 ,02 0,009 0,005 0,14 ' 15,09 4,69 0,04 3,20 0,005 +348 0 ,044 0 ,35 0,009 0,009.0,10 16,17 4,24 0,05 3,19 0,007 20 +349 0 9 o ,01 0,008 0,008 14,10 6,17 0,04 3,29 0,007 350 0 ,040 0 ,02 0,009 0,005 0,63 16,28 4,38 0,04 3,19 0,010 +♦35! 0 ,0-38«0 ,01 0,008 0,0C6 12,64 7',54 0,19 3,24 0,007 +353 0 ,040 ,10 0,008 0,007^0,10 14,03 5,93 0,20 3,29 0,005 +354 0 ,041 ,10 0,008 0,007 13,95 6,00 0,15 3,30 0,006 25 +355 0 ,052 0 ,02 0,009 0,006 0,04 16,02 4,38 0,04 3,23 0,006 * Aciers selon l'invention Aciers seloijl'invention présentant la meilleure combinaison de propriétés. Les propriétés mécaniques des aciers du tableau I (a) tels que durcis par précipitation, c'està-dire traités en solution à 1038°C soumis à une trempe à l'huile, durcis par réchauffage à 593°C et refroidissement, à la fois avant l'épreuve du j,- test de température élevé et après exposition pendant 500 heures à une températurq(de 427°C, sont portées dans le tableau I (b). 2 3 En plus de la résistance à la rupture en kg/cm x 10 , de la li- O - ^ mite élastique à 0,2% en kg/cm x Kr , du pourcentage de réduction de la surface et du pourcent d'allongement en éprouvettes 40 de 50 mm, on indique la résistance au choc Charpy sur entaille 69 15762 ii 2008609 en Y en m-kg ainsi que la dureté Rockwell à l'échelle C, à la fois avant et après exposition pendant 500 heures à 427°0. Bans certains cas, on indique la résistance au choc après exposition pendant 1000 heures à 427°C. 5 TABLEAU I (b) Propriétés de résistance à la traction et résistances au choc des aciers du tableau I (a) Propriétés de traction comparatives Résistance au choc N° de la Non Exposé Non Exposé Exposé 3_0 coulée exposé pendant exposé 500 1000 500 heures heures heures ++ J44 Résistance limite 9,7 9,90 17,25/ 17,25/ 16,28/ kg/cm2 xlO5 16>97 16'69 ^'-76 15 Limite 7,45 8,65 élastique 2 * kg/cm x 10^ % de réduction de la surface 64,6 64,0 % d'allongement 20,0 21,0 dureté C30 C31 +347 Résistance limite 9,42 10,65 25,73/ 15,45/ - , kg/cm2x 10* S2'» 15,45 Limite élastique 8,55 10,2 kg/cm2 x 10^ % de réduction de la 68,0 58,0 surface % d'allon- 21,0 18,0 gement Dureté 028 C32 + 348 Résistance limite 9,45 11,3 25,11/ 15,60/ 35 kg/cm2 xlO? «.W U'™ Limite élastique 8,55 10'8 kg/cm2 xlO^ 25 30 585/69 69 15762 2008609 TABLEAU I (b) Propriétés de résistance à la traction et résistances au choc des aciers du tableau I Ça) Propriétés de traction comparatives Résistance au choc N° de la coulée + 34-8 % de réduction de la surface % d'allon-10 gement Dureté +349 Résistance limite kg/cm2 x 10^ 15 Limite élasti que kg/cm2 x 10^ % de réduction de la surface % d'allongement Dureté 20 Non exposé 69,0 20,0 C28 9,65 7,35 67,5 20,0 C28 Exposé pendant 500 heures 57,7 18,5 C34- 10,3 9,3 62,0 21,5 C32 $50 Résistance limite 25 kg/cm2 x 105 9,8 . 11,4 Limite élastique kg/cm2 x 10^ 8,6 10,85 - % de réduc 30 tion de la surface 63,7 54,0 % d'allonge ment 18,5 17,0 Dureté C29 035 ♦+351 Résistance 35 limite 10,25 9,8 kg/cm2 x 10^ Limite élastique kg/cm2 x 10^ 8,75 8,6 Non Exposé Exposé exposé 500 1000 heures heures 24,42/ 16,42/ 14,6/ 24,28 16,42 13,9 23,60/ 8p/8,l 20,83 20,2/ 16,8/ 18,9 17,5 15,1/ 14,95 69 15762 13 2008609 TABLEAU I (b) suite Propriétés de résistance à la traction et résistances au choc Propriétés de traction ÎJ° de la coulée des aciers du tableaii I (a) comparatives Résistance au choc Exposé Exposé Non exposé Exposé Non pendant exposé 500 500 351 % 64,0 67,2 10 % d'allongement 20,0 23,0 Dureté C30 C32 +353 Résistance limite 15 kg/cm2 x 10^ 10 10,6 Limite élastique kg/cm2x 10^ 8 9,65 20 % de réduction de la surface o/c d'allongement 69,5 21,0 63,0 21,0 Dureté C29 C33 +354 Résistance limite 25 kg/cm2 x 10^ 9,85 10,65 Limite élastique kg/cm2 x 10^ 8,05 9,65 30 % de réduction de la surface 68,0 62,0 % d'allongement 21,0 20,0 Dureté C30 034 35 +355 Résistance limite kg/cm2 x 103 9,8 11,4 Limite élastique 8,25 10,7 40 % de réduction de la surface 62,6 52,0 1000 heures heures 23,3/ 16,7/ 12/ 25'3 16,8; 12,4 20,7/ 16,5/ 13,12/ 19,9 16,3 12,3 19,73/ 10,76/ 20,83 12,28 585/69 69 15762 2008609 TABLEAU I ("b) suite Propriétés de résistance à la traction et résistances au choc des aciers du tableau I (a) Propriétés de traction comparatives Résistance au choc 10 N° de la coulée + 355 % d'allongement Dureté Non exposé 18,5 C30 Exposé pendant 500 heures 16,5 C34 Non Exposé Exposé exposé 500 1000 heures heures ^ Aciers selon l'invention aciers selon l'invention présentant la meilleure combinaison ^ de propriétés» En examinant les chiffres d'essai du tableau I (b) ci-dessus , en particulier les résultats de résistance au choc, on remarquera que l'acier à 11% de chrome de la coulée n° 344 ne su-2q bit pas de perte des propriétés de traction à la suite du test accéléré de fragilisation pendant 500 heures à 427°C. Du reste, l'acier n'accuse aucune perte de résistance au choc. Des résultats d'essai montrent que la résistance au choc de 17,25/16,97 m-kg dans l'essai Charpy avec entaille en V'avant exposition aux 25 températures élevées reste pratiquement la même, à savoir 17,25/ 16,69 m-kg après exposition pendant 500 heures à 427°G» Après une exposition pendant une période de 500 heures supplémentaires, ce qui donne une exposition totale de 1000 heures, la résistance au choc diminue quelque peu, à savoir jusqu'à 16,28/14,76 m-kg. jq Un acier conservant bien^a résistance au choc mais dans le quel- on observe néanmoins une certaine perte est l'acier à 15% de chrome de la coulée n° 347. Ce-trader, ayant une résistance au choc de 23,73/22,35 m-kg avant exposition, conserve une résistance de 15,35/14,45 m-kg après exposition pendant 500 heures.On 35 peut en dire autant de l'acier à 16^ de chrome de la coulée n° 348 qui accuse une perte de résistance au choc de 25,11/23,87 m-kg sans exposition jusqu'à 15,60/13,38 m-kg après exposition et également de l'acier à^L6% d^chrome de la coulée n° 355* On constate que cet acier possède une résistance au choc de 19,73/ 4Q 20,83 m-kg sans exposition, valeur qui tombe à 10,76/12,28 m-kg après exposition pendant 500 heures à 427°C. 69 15762 2008609 On pensé que l'abaissement de la résistance au choc des a-ciers des coulées n° 347 , 34-8 et 355 à la suite d'un traitement prolongé à température élevée peut être attribué à une teneur en chrome un peu plus élevée, comparativement à l'acier de la cou-5 lée n° 34-4. On estime que le chrome agit en quelque sorte contre la liaison existant entre les molécules de chrome et de fer qui constituent l'acier car l'examen de l'acier au microscope électronique avec un grossissement de 20.000 révèle quelque chose dans l'acier qui est sujet à la fragilisation et qui n'appa-10 raît pas dans l'acier dépourvu de fragilité. Ainsi que le montrent les résistances au choc indiquées dans le tableau I (b), aucun des aciers du tableau I- (a) ne semble ê-tre particulièrement sensible en ce qui concerne le nickel en tant que constituant. Il sembl^bependant y avoir une différence 15 en faveur des aciers à teneur en nickel plus élevée, l'acier à 6% de nickel de la coulée n° 34-9 présentant une conservation de la résistance au choc de 16,42/16,42 m-kg après 500 heures (résistance au choc initiale de 24,42/24,28 m-kg) alors qu'on enregistre line résistance au choc inférieure après 500 heures, à sa-20 voir 15,60/13,38 m-kg de l'acier à 4% de nickel de la coulée U° 348 (résistance au choc initiale de 25,11/23,87 m-kg), On a trouvé que le silicium est un facteur puissant agissant sur la fragilité en cas d'utilisation à température élevée. L'acier à 0,60% de silicium de la coulée n° 350 possédant une 25 résistance au choc de 23,60/20,83 m-kg avant exposition, ne conserve qu'une résistance de 8,0/8,1 m-kg après exposition pendant 500 heures à 427°Ç.Une comparaison entre l'acier à 0,60% de silicium de la coulée n° 350 et l'acier à 0,10% de silicium de la ■ coulée n° 348 ayant une composition chimique sensiblement iden-30 tique à l'exception des teneurs en silicium, suggère immédiatement que la grande perte de la résistance au choc conservée de l'acier à forte teneur en silicium provient de la teneur élevée en silicium. Bien que les propriétés de traction diffèrent quelque peu entre les deux aciers, soit avant, soit après le traite-35 ment pendant 500 heures à température élevée, la perte de résistance au choc rend l'acier à haute teneur en silicium de la coulée n° 350 impropre à des applications à température élevée. Ce c'est pas un acier conforme à l'invention. Dans l'acier en cause, une faible quantité de niobium semble souhaitable. Comparer, par exemple, les aciers à 14% de chro485/69 69 15762 2008609 me et à 6% de nickel des coulées n° 353 et 354 avec une teneur en niobium de 0,20% pour l'un et de 0,15% pour l'autre à l'acier à 14% de chrome et à 6% de nickel de la coulée ji0 349 avec une teneur résiduelle en niobium de 0,04%. Bien que tous présentent 5 des résistances au choc conservées assez bonnes à la suite d'un ' traitement prolongé à température élevée, ce sont les aciers com portant les additions de niobium prévues (coulées n° 353 et 354) qui présentent une meilleure conservation des résistances au O choc (environ 10,6 x 10*^ kg/cm de résistance à la rupture et 10 9,65 x 10^ kg/cm2 de limite d'élasticité comparées à 10,-3.10^kg/ P ^ P cm de résistance à la rupture et à 9j3- 10^kg/cm de limite d'élasticité). Ici encore, c'est l'acier ayant une teneur en chrome un peu inférieure^coulé^fa.0 351, avec 12,64% de chrome, comparé à l'acier de la coulée n° 353 avec une teneur en chrome de 14,03%, 15 qui présente une résistance au choc conservée un peu meilleure après un traitement prolongé à température élevée, à savoir de 15,1/14,95 m-kg après un traitement à 427°C après 1000 heures, comparée à 12/12,4 m-kg. Il convient de noter également que l'acier à faible teneur en chrome et à forte teneur en nickel de la 20 coulée n° 351 avec une addition prévue de niobium diffère peu de l'acier de la coulée n° 344 à basses teneurs en chrome et en nickel et du niobium résiduel. La résistance^ à la traction initiale et la résistance au choc initiale sont en faveur de l'acier contenant du niobium bien que, après un traitement prolongé .à hau 25 te température, il apparaisse peu de différence entre les deux aussi bien en ce qui concerne les propriétés de traction que les propriétés d^bhoc. C'est l'acier avec la teneur en chrome la plus faible et une teneur en nickel la plus élevée (11% de chro-me et 7% de nickel de la coulée n° 344 et 15% de chrome et 5% 30 de nickel de la coulée n° 347) et plus particulièrement l'acier à 13% de chrome et à 8% de nickel de la coulée n° 351 avec une teneur en niobium de 0,2% qui présente la meilleure combinaison de résistance à la traction et de conservation de la résistance au choc* 55 L'effet de l'addition de niobium à l'acier se révèle peut être davantage après une étude comparative des divers aciers présentés plus loin, ceux-ci ayant une teneur en chrome d'environ 12%, une teneur en cuivre d!environ 3,5%, avec des teneurs en nickel d'environ 6%, 6,5% et *ffo et des teneurs en carbone d'- 40 environ 0,03% à0,Q4% et 0,05%. D'une manière générale, il appa 69 15762 17 2008609 raît que, dans tous ces aciers, l'addition de niobium améliore les propriétés de traction. Dans les aciers avec des teneurs en carbone plus faibles, l'addition de niobium. a peu d'effet sur la tendance à la fragilisation après utilisation prolongée à tem-5 pérature élevée. Dans les acier^ayant des teneurs en carbone plus élevées, le niobium n'exerce pas, comme il sera précisé plus loin, d'effet nuisible sur la résistance au choc. Dans le tableau II (a) qui suit on présente une série de huit aciers inoxydables au chrome-nickel-cuivre conformes à l'in-10 vention, en quatre groupes de deux, dont l'un comporte une addition de niobium d'environ 0,20% et l'autre une teneur résiduelle en niobium de 0,01% ou moins, les propriétés-de traction et les résistances au choc de ces aciers avant traitement à température élevée et après traitement à 4-27°C pendant 500 heures et 15 également après un traitement de 1000 heures à 427°C sont rassemblées dans le tableau II (b) ci-dessous. Tous les aciers se trouvent dans des conditions de durcissement par précipitation, c'est-à-dire traités en solution à 1038°C, soumis à une trempe à l'huile, réchauffés à 593°C et refroidis à l'air« 20 TABLEAU II (a) Composition chimique de huit aciers inoxydables au chrome-nic- kel-cuivre N0 de la coulée C Mn P S Si Cr Ni Mb Cu N 25 +VR 74 0,033 0,005 +VR 75 0,035 0,006 +VR 76 0,037 0,006 +VR 77 0,043 0,005 ♦VR 78 0,038 0,005 +VR 79 0,042 0,005 +VR 81 0,049 4.0,05 0,006 +VR 82 0,051 0,007 + Aciers selon l'invention. 35 Dans le tableau II (b) ci-dessous figurent les propriétés 2 3 de traction, de résistance à la rupture en kg/cm x 10 , la limite d'élasticité 0,2% eijfcg/cm2 x 10^ , le pourcent de réduction de la surface ,1e pourcent d'allongement en 50 mm et la dureté Rockwell à l'échelle C pour chacun des aciers dans les trois conditions : avant traitement à température élevée, après 585/69 69 15762 - i8 2008609 10 traitement à température élevée pendant 500 heures et 1000 heures à 427°C. En outre, on indique dans le tableau II (b), pour tous les aciers, la résistance au choc avant le traitement à tem pérature élevée at après les traitements pendant 500 heures et 1000 heures à 427°C, ceci en m-kg pour les deux échantillons de chaque acier. TABLEAU II (b) Propriétés de traction et résistances au choc des aciers du tableau II (a) Propriétés de traction comparatives N° de la coulée sans expose expo- 500 sition heures Résistance au choc exposé sans exposé exposé 1000 expo-500 1000 heures siiion heures heures 15 20 25 $0 35 Résistance à-la rup ture kg/cm2 x 10^ 9,6 9,25 • 9,25 Limite é- 1astique kg/cm2 x 10^ 7,35 8,05 8,2 % de réduc tion de la surface 66 66 . 66 % d'allon gement 19 21 •21 Dureté C26 C30- C29- 28 29 Résistance à la rupture kg/cm2 x 10^ 9,8 9,6 9,75 Limite é- 1 asti que kg/cm2 x 10^ 8,3 8,6 8,9 % de réduc tion de la surface 67 66 69 % d'allonge ment 20 21 22 Dureté C29 C30- C32- 50 32 Résistance à 8,9 la rupture -, / ..." v i 8,75 8,75 19,15 16,7 16 20,83/ 16,55/ 15,7/ 17,6 19 16 23/ 24/ 21,8 24,8 22,4 20,4 69 15762 19 2008609 TABLEAU II (b) suite Propriétés de traction et résistances au choc des aciers du tableau II (a) 5 Propriétés de traction comparatives Résistance au choc N0 de la coulée sans expose expo 500 sition heures expose sans expose expose 1000 e^cpo 500 1000 heures sitioimeures heures 10 15 20 25 30 35 Limite é-1astique kg/cm2 x 10^ 7,5 7,85 7,98 % de réduction de la surface 70 70 70 % d'allongement 21 22 23 Dureté Résistance à la rupture C24 027-28 028-29 kg/cm2 x 10^ 9,6 9,6 9,8 Limite é-las tique kg/cm2 x 10^ 8*3 8,95 9,3 % de réduction de la surface 69 69 67 % d'allon- . gement 20 21 20 Dureté 028 0 VNVJW H H 1 031- 32 Résistance à la rupture kg/cm2 x 10^ 9,05 9,05 9,05 Limite élastique kg/cm2 x 10 7,05 7,98 8,1 % de réduction de la 22,85 16,55 16,1 21,9 21,4 20,65 surface 68 68 68 585/69 69 15762 2008609 TABLEAU II (b) suite Propriétés de traction et résistances au choc des aciers du tableau II (a) Propriétés de traction comparatives Résistance au choc N° de la sans exposé exposé sans exposé exposé coulée expo 500 1000 expo 500 1000 sition heures heures sition heures heures 10 +YR 78 % d'allongement 20 21 22 Dureté C26 C28- C-28- 28 27 + YR 79 Résistance à la rupture kg/cm2 x 103 9,75 9,55 9,65 19,3/ 16,7/ 16,3/ 19,6 . 18,1 17,1 15 Limite é- 1astique kg/cm2 x 103 8,2 8,7 8,9 % de réduction de la • surface 66 -68 68 % d'allongement 21 22 22 Dureté C29 C31- C31- 30 32 20 25 * YR 81 Résistance à la rupture 30 kg/cm2 x 103 9,25 9,25 9,3 19,6/ 19,4-5/ 17,8/ 20,65 19,4-5 18,9 Limite é-. . lastique kg/cm2 x 103 7,05 8,1 8,1 % de réduction de la surface 65 65 66 ÏC % d'allonge- ment 20 21 22 Dureté 027 C29- C30- 28 30 + YR 82 Résistance à la rupture 9,85 9,65 9,8 16/ 18,6/ 16,3/ kg/cm2 x 103 17,1 17,4- 17,5 69 15762 21 2008609 TABLEAU II (b) suite Propriétés de traction et résistances au choc des aciers du tableau II(a) 5 Propriétés de traction comparatives Résistance au choc îî° de la sans exposé exposé sans exposé exposé coulée expo 500 1000 expo 500 1000 sition heures heures sition heures heures + VR 82 Limite é-1 as tique 9,05 66 22 031-31 + Aciers selon l'invention. 20 En examinant les propriétés de traction et les valeurs de choc ci-dessus, on remarquera que les aciers comportant l'addition prévue de niobium sont directement avantagés. Cela est particulièrement sensible dans les aciers bas carbone et l'avantage est fortement conservé.pour la résistance au choc initiale a-25 près une exposition prolongée aux températures élevées. Les propriétés de traction sont très voisines, la différence essentielle-étant en faveur de l'acier renfermant du niobium et ceci au départ et après un traitement prolongé à température élevée. Dans les aiciers avec des teneurs plus fortes en carbone, 30 c'est-à-dire, environ 0,04% (coulées E° "VR 76. et-VR. 77 pour une paire et VR 78 et VR 79 pour l'autre) et à énviron 0,05% (coulées n° VR 81 et VR 82), il apparaît assez nettement que, bien que les propriétés de traction bénéficient de l'addition du niobium, à la fois au départ et après un traitement prolongé à tem-35 pérature élevée, les valeurs de choc ont tendance à baisser quelque peu. Par opposition à l'amélioration reconnaissable des propriétés de traction due à l'addition de niobium, on note une légère perte de la résistance au choc à la fois au départ et après un traitement prolongé à température élevée. Tout commentaire sur 4-0 ces aciers semble superflu, hormis la remarque que l'addition de ^ P z kg/cm x 10p 8,25 8,7 % de réduc- tionde la 65 67 surface % d'ailon- 20 22 25 gement Dureté C28 031- 31 69 15762 22 2008609 niobium semble mains bénéfique lorsque croît la teneur en nickel. D'une manière générale, on note une amélioration analogue des propriétés de traction mais une perte supplémentaire de la résistance au- choc dans les aciers renfermant du niobium, avec 5 une teneur en carbone même plus élevée, c'est-à-dire d'environ 0,05%. On constate que l'acier de la coulée N° VR 82 contenant environ 0,20% de niobium, bien qu'il possède des propriétés de traction un peu meilleures que l'acier de 1a- coulée ÏT° YR 81 qui est sensiblement exempt de niobium, présente une résistance au 10 choc initiale plus faible et en même temps une résistance au choc inférieure après un traitement prolongé à température élevée.Il est cependant surprenant de constater que la différence entre la résistance au choc initiale et la résistance au choc après un traitement prolongé à température élevée est moindre pour l'acier 15 renfermant du niobium que pour l'autre. On pense que, d'une certaine manière, ce résultat peut être attribué à une teneur un peu plus élevée en carbone et à une teneur plus faible en nickel des coulées N0 YR 81 et YR 82 (0,05% de carbone et 6,5% de nickel) comparativement aux coulées ÎST° VR 78 et VR 79 (0,04% de car 20 bone et 7% de nickel) pour lesquelles on a enregistré une perte de résistance au choc après une utilisation prolongée à température élevée. Dans le tableau III (a), on présente une série de six a-ciers inoxydables au chrome-nickel-cuivre avec différentes te- 25 y neurs en silicium, différentes teneurs en azote et différentes teneurs en chrome et en nickel.-Parmi ces aciers, on remarquera qu'un seul acier, l'acier à faibles teneurs en silicium et en a-zote ainsi qu'en manganèse et en soufre, se caractérise par une conservation élevée de la résistance au choc après une exposi-30 tion prolongée aux hautes températures bien que l'un des aciers à faible teneur en silicium, l'acier avec une teneur en chrome plus faible et avec une teneur en nickel plus forte, présente une bonne résistance au choc conservée. TABLEAU III (a) 35 Composition chimique de six aciers inoxydables au chrome-nickel cuivre durcissables par précipitation N° de la c m p g s± Cr ^ ^ Cu lfb 4734 0,045 0,33 0,017 0,020 0,16 15,35 4- 22 0,30 3,05 0,24 4735 0,050 0,34- 0,011 0,006 0,14 15,7^ 4-,10 0,017 2,94- >0,05 69 15762 2008609 TABLEAU III (al suite Composition chimique de six aciers inoxydables au chrome-nickel cuivre durcissables par précipitation N° de la coulée C Mn P S Si Cr ' Ni N Cu Eb + 4-736 0,051 0,21 0,010 0,002>0,10 12,14 5,86 0,023 2,95X>,05 4737 0,045 0,36 0,018 0,024 0,85 16,14 4,20 0,029 3,14- 0,21 4738 0,040 0,35 0,017 0,019 0,56 16,12 4,21 0,05 3,16 0,24 ++V-179 0,046 0,09 0,011 0,008 0,12 16,04 4,17 0,008 3,30 0,06 10 * Acier selon l'invention Acier selon l'invention présentant la meilleure combinaison de propriétés. Les valeurs de choc Charpy avec entaille en Y/en m-kg pour 15 les six aciers du tableau III (a) sont indiquées dans le tableau III (b). On indique les valeurs pour deux échantillons de chacun des aciers avant exposition à température élevée et a-près exposition à une température de 427°C pendant 25 heures, 125 heures et 400 heures, à l'exception de l'acier de la coulée 20 N° V-179 qui est soumis à une exposition pendant 316 heures à 427°C suivie d'une exposition pendant 12 heures à 482°C. Tous les aciers se trouvent dans des conditions durcies par précipitation (traités en solution à 1038°C, soumis à une trempe à l'huile, réchauffés à 593°C et refroidis à l'air). 25 . TABLEAU III (b) Résistance au choc des six aciers au chrome-nickel-cuivre du tableau III (a) Résistance au choc N° de la non ex exposé pen exposé pen exposé pendant 30 coulée posé dant 25 h dant 125 h .400 h 4-734- 5,1/5,5 3,58/4,55 2,34-/2,75 1,79/1,66 4-735 10,9/11,2 10,35 6,62/6,75 6,05/5,5 + 4-736 10,9/11,05 10,2/10,6 8/8,15 7,^5/7,6 4-737 6,2/6,35 3,72/4,15 1,79/1,79 0,55/0,06 35 4-738 5,38/6,2 4,82/4,96 2,07/2,2 0,97/1,38 «M.V-179 >16,55/16,55>16,55/17 15,3/16 14,1/16,41 1316 H à 427°C + 12 H à 482°C * Acier selon l'invention 40 ** Acier selon l'invention présentant la meilleure combinaison 585/69 69 1S762 2008609 de propriétés. En étudiant les chiffres d'essai présentés dans le tableau III (b) ci-dessus à propos des divers aciers répondant à la composition chimique indiquée dans le tableau III (a), on s'aper-5 çoit immédiatement que l'acier de la coulée îî° 4-737 à forte teneur en silicium (silicium. = 0,85%) possède la résistance au choc la plus mauvaise après exposition prolongée à température élevée. L'acier devient rapidement cassant lors de l'emploi à température élevée. On peut en dire autant de l'acier de la cou-10 lée ïf° 4-738 ayant une teneur en silicium un peu moins élevée de 0,56% mais une forte teneur en azote de 0,05%. C'est l'acier de la coulée ÎT° V-179 caractérisé par des limitations supplémentaires portant sur trois des quatre constituants manganèse, silicium , soufreeb azote, qui possède une ré-15 sistance au choc supérieure après chauffage prolongé à des températures élevées. Cet acier répondant aux besoins eqfaianganèse de 0,30% au maximum, en soufre de 0,010% maximum et en azote de 0,010% maximum (bien qu'i^fae réponde pas au besoin en silicium de 0,10% maximum)' avec une résistance au choc initiale quelque 20 Peu supérieure à 16,5 m-kg se révèle avoir une résistance au choc de 14-, 1/16,4- m-kg après exposition. L'acier de la coulée n° 4734- dans lequel les quatre constituants manganèse, silicium, soufre et azote ne satisfont pas à la limitation de composition se caractérise par ■une mauvaise 25 conservation de la résistance au choc. Bien qu'il ne soit pas aussi mauvais, l'acier de la coulée n° 4-735 dans lequel trois des constituants (manganèse, silicium et azote) ne satisfont pas à la limitation supplémentaire, possède néanmoins une résistance 2^ au choc peu satisfaisante après un chauffage prolongé. On constate que l'acier de la coulée N° 4736 avec une teneur en chrome inférieure à 13%, comparé aux aciers des coulées H"04734, 4735 > 4737, 4738 et V-179 ayant tous des teneurs en chrome bien au dessus de 13%, présente une bonne conservation de la résistance au choc, la résistance au choc initiale de 10 ,9/H m-kg tombant seu-35 lement à 7^+5/7,6 après un traitement prolongé à haute tempé rature. Comme le montrent les chiffres indiqués plus haut, même-l'acier de la coulée n° 4736 n'atteint pas la résistance au choc obtenue avec l'acier de la coulée 13° V-179. La différence en faveur de ce dernier acier est attribuée à la teneur en chrome plus 4-0 élevée et aux teneurs plus faibles en manganèse et en azote. 69 Ï5762 25 2008609 Comme on l'a fait remarquer plus haut, on estime que l'acier inoxydable au chrome-nickel-cuivre, dans lequel la teneur en chrome dépasse ly/o exige que trois au moins des quatre constituants manganèse, silicium, soufre et azote soient davantage 5 limités pour que l'on obtienne -une bonne conservation de la résistance au choc. Comme indiqué plus haut, cela est illustré par la coulée N° V-179 en tableau III (a) a.vecjd.es limitations supplémentaires concernant le manganèse, le soufre et l'azote et par la coulée n° 348 du tableau I(a) avec les limitations suppléiaen-10 taires concernant le silicium, le soufre et l'azote. Bien que, comme il est précisé plus haut, on obtienne la meilleure combinaison de résistance à la traction, d'aptitude au formage, de résistance au choc et d'absence de fragilité a-vec l'acier inoxydable au chrome-nickel-cuivre à faible teneur 15 en carbone et avec de faibles proportions critiques de silicium, de manganèse, de phosphore, de soufre et d'azote, avec ou sans niobium à titre de constituant complémentaire, beaucoup de ces propriétés sont réunies dans un acier ne comportant pas d'additions de cuivre. A ce propos, on attire l'attention sur le ta-20 bleau IV (a) ci-dessous dans lequel sont portées les compositions chimiques de quelques onze aciers inoxydables au chrome-nickel. Cinq des onze aciers se caractérisent par de bonnes propriétés de traction et une quasi absence de fragilité dans des conditions d'utilisation prolongées à température élevée telles 25 qu'évaluées au moyen d'un test accéléré, à savoir les résistances au choc avant et après un chauffage prolongé pendant 500 heures à une température de 427°C. Les six aciers restants ont soit une résistance à la traction insuffisante, soit une résistance au choc après un chauffage prolongé insuffisante ou les 30 deux à la fois. Ainsi qu'il apparaîtra plus clairement ci-après, ces insuffisances sont attribuées à une teneur excessive en carbone, à une teneur trop élevée en chrome, à une teneur insuffisante en nickel ou même à une absence de niobium en tant que constituant : les taux de manganèse, de phosphore, de soufre, de 35 silicium et d'azote sont tous maintenus à une valeur critique basse. TABLEAU IV (a) Composition chimique de onze aciers inoxydables au chrome-ni ckel 585/69 69 15762 2008609 10 N° de la coulée c iïn P s Si Cr Ni N îfb ++VR-130 0 ,023 0 ,05 0 ,003 0 ,U03 0,05 11,01 5,85 0,007 0,12 ++VR-131 0 ,041 0 ,05 0 ,003 0 ,002 0,05 11,93 5,88 0,006 0,12 +VR-132 0 ,037 0 ,04 0 ,005 0 ,004 0,04 13,13 5,96 0,003 0,12 +VR-133 0 ,035 0 ,05 0 ,003 0 ,003 0,05 14,13 5,17 0,005 0,13 +VR-134 0 ,035 0 ,05 0 ,005 0 ,004 0,04 15,09 4,86 0,005 QL2 VB-135 0 ,035 0 ,05 0 ,004 0 ,003 0,04 16,07 4,43 0,008 CÇL2 VR-136 • 0 ,027 0 ,04 0 ,005 0 ,005 0,05 17,01 0,21 0,005CD,005 VR-137 0 ,103 0 ,04 0 ,005 0 ,005 0,05 17,06 0,20 0,004^0,005 VR-138 0 ,029 0 ,05 0 ,005 0 ,002 0,04 16,76 2,10 0,008$,,005 VR-139 0 ,033 0 ,05 0 ,007 0 ,002 0,04 16,78 3,98 0,008(0,005 4233 0 ,040 0 ,25 0 ,001 0 ,015 0,37 15,64 4,09>0,025 0,17 15 Aciers selon l'invention **Aciers selon l'invention présentant la meilleure combinaison de propriétés. Les propriétés de traction des éprouvettes doubles des onze aciers du tableau IV (a), cetbc durcis par-précipitation (traite-20 ment en solution à 1038°C et trempe à l'huile suivis d'un réchauffage à 593°C pendant 4- heures et d'un refroidissement à l'air) ainsi que les valeurs de résistance au choc et les duretés Rockwell dans des conditions.de durcissement par précipitation avant exposition à.des températures élevées et également 25 dans les conditions qui suivent, l'exposition à 427°C pendant 125 h et 500 h, sont portées dans le tableau IV (b). Les propriétés de traction citées sont : la résistance à la rupture O "A O "Z en kg/cm x 10^ , la limite d'élasticité 0,2% en kg/cm x Kr , le pourcent de réduction de surface et le pourcent d'allongement 30 en 50 m. Les valeurs de résistance au cuoc sont exprimées en m-kg. TABLEAU IV (b) Propriétés de traction, résistance au choc et dureté Rockwell 35 des onze aciers du tableau IV (a) Résistance au choc et dureté Rockwell N° de la coulée Propriétés de traction non comparatives exposé exposé 125h ejqpose 500 h ♦+VR -130 Résistance à la rup-40 ture 8,85/8,87 kg/cm2 x 103 13,5/ 13,8 .16,42/ 15,60 14,9/ 15,3 69 15762 27 2008609 TABLEAU IV Cb) suite Propriétés de traction, résistance au choc et dureté Rockwell des onze aciers du tableau IV (a) Résistance au choc et dureté Rockwell de la Propriétés de traction non exposé exposé coulée comparatives exposé 125 h 500 h __ VR-130 10 15 ♦+VR-131 20 25 +VR-132 30 35 Limite élastique kg/cm2 x 103 7,85/7,65 % de réduction de la surface % d'allongement Résistance à la rupture kg/cm2 x 103 Limite élastique % de ...réduction de la surface % d'allongement Résistance à la rupture kg/cm2 x 103 Limite élastique 68,6/66,7 027/ C27 19,5/20,0 8,87/8,8 16,5/ 17,4 kg/cm2 x 103 7,75/7,47 68,2/68,1 026/ 027 19,5/19,5 9,03/8,8 1^,3/ 18,9 kg/cm2 x 103 7,8/7,4 % de réduction de la surface 69,1/70,1 026/ 027 % d'allongement 20,0/20,0 027/027 030/029^,5 17,4/ 16,4/13,6 16,4 028/028 031/030 15,3/ 16,42 13,2/ 1^,35 029/ 029 032/ 032 40 585/69 69 15762 28 2008609 TABLEAU IV (b) suite Propriétés de traction, résistance au choc et dureté Rockwell des onze aciers du tableau IV (a) Résistance au choc et dureté Rockwell ÎT° de la Propriétés de traction non exposé exposé coulée comparatives exposé 125 h 500 h 10 15 +VR-133 Résistance à la rupture kg/cm2 x 103 Limite élastique kg/cm2 x 103 % de réduction de la surface % d'allongement +YR-134 Résistance 20 à la rupture kg/cm2 x 103 Limité élastique 2^ kg/cm2 x 103 % de réduction de la surface % d'allongement Résistance à la rupture 30 VR-135 35 kg/cm2 x 103 Limite élastique kg/cm2 x 103 % de réduction de la surf ac e 8,9/8,85 182/ 17,6 7,9/7,8 16,42/ 12,4/ 16,42 13,7 70,0/69,8 027/ 029/ 032,5/ 027 029 032:, 5 20,0/20,5 8,95/8,9 19,7/ 16,65/ 10,76/ 20,2 15,1 14,2 8,1/7,95 70,9/71,6 027/ 030/ 034/ 026 030 032 20,0/20,0 9/9,05 21,9/ 13,7/ 8,95/ 20,83 14,6 8,26 8,25/8,3 71,5/73,0 027/ 031/ 033/ 027 031 033 S8B/6Q 69 15762 29 2008609 TABLEAU IV Çb) suite Propriétés de traction,résistance au choc et dureté Rockwell des onse aciers du tableau IV (a) Résistance au choc et dureté Rockwell îsT0 de la Propriétés de traction non exposé exposé coulée comparatives exposé 125 b- 500 h 20 30 35 VR-135 % d'allongement 20,0/20,5 VR-136 Résistance à la rupture kg/cm2 x 103 3,92/3,94 11,7/ 12,1/ 5,52/ 16,5 14,95 1,79 Limite élas-15 tique 3èg/cm2 x 103 - / '2,18 N % de réduction de la surface 73,1/72,3 B70/ B?4/ B76/ B72 B74 B77 % d'allongement 41,5/4055 VR-137 Résistance à la rupture 5,56/5,S 2,76/ 0,69/ 1,11/ te/cm2 xlO? 2'76 °'8Î 25 . Limite élastique kg/cm2 x 103 3,36/3,48 % de réduction de la surface 60,5/62,5 B86/ B87/ B90/ B85 B87 B89 % d'allongement 28,5/27,0 VR-138 Résistance à la rupture kg/cm2 x 103 6,2/6,12 33.2/ 30,2/ 25,8/ 33,2 30,2 17,4 Limite élastique kg/cm2 x 103 4,95/4,9 585/69 69 15762 30 2008609 10 15 20 25 TABLEAU TÏÏ ("b) suite Propriétés de traction,résistance au choc et dureté Rockwell des onze aciers du tableau IV (a) Résistance au choc et dureté Rockwell ÏT° de la Propriétés de traction non exposé exposé coulée comparatives exposé 125 h 500 h VR-138 VR-139 4233 % de réduction de la surface 79,3/79,2 B91/B91 B95/ B95 % df allongement 28,5/30,0 Résistance à la rupture kg/cm2 x 105 7,27/7,27 28,3/ 28,8 Limite élastique- - kg/cm2 x 10^ 6,03/6 % de réduction de la surface fs d®allongement 26,0/26,0 22,6/ 21,4 75,3/74,6 B93/ B99 023/ 023 5,87/5,1 2,48/ 3,3+++ -B95/ B98 21,4/ 17,9 025,5/ C2g,5 12,7/ 0,97 30 35 40 Aciers selon l'invention. Aciers selon l'invention offrant la meilleure combinaison de propriétés. Exposition pendant 100 heures à 427°C. L'examen des propriétés de traction et des valeurs de choc figurant au table.au (IV (b) ci-dessus montre assez clairement que ce sont les aciers des coulées VR-130 et VR-Ipl qui bénéficient au maximum de l'absence de fragilité telle qu'évaluée par la résistance au choc conservée après un chauffage prolongé à température élevée. L'acier à 11% de chrome de la coulée Iî° VR-130 5o5/59 69 15762 » 2008609 présente effectivement une résistance au choc quelque peu améliorée à la suite du traitement pendant 500 heures à 4-27°C. La résistance au choc initiale plus élevée de l'acier de la coulée n° VS-1J1 par rapport à celle de l'acier de la coulée "VR-130 est 5 attribuée à la teneur en carbone plus élevée, à savoir 0,04- comparée à 0,003. En augmentant davantage les teneurs en chrome des aciers des coulées N"° VR-132, VR-133 et T7R-134-, celles-ci s'élevant respectivement à environ 13$, environ 14-% et environ 15% et tous 10 ayant des teneurs en carbone d'environ 0,03%, on observe une per te supplémentaire de la résistance au choc après un chauffage prolongé à température élevée. En augmentant encore la teneur en chrome jusqu'à environ 16% pour l'acier de la coulée ST° VR-135 avec diminution correspondante du nickel, la résistance au 15 choc tombe de la valeur initiale de 21,9/20,8 m-kg avant le chauffage prolongé à la valeur 8,95/8,3 m-kg après chauffage pendant 500 heures à 4-27°0. Bien que les valeurs de traction soient sensiblement les mêmes pour tous les six aciers, il y a, comme on l'a noté, une chute sensible de la résistanze au choc conservée 20 en fonction de l'augmentation de la teneur en chrome. A mesure que la teneur en chrome de l'acier approche de 17% et que la teneur en nickel est abaissée, on enregistre une perte de la résistance à la traction, en particulie^Lorsque le niobium est absent, bien que la résistance au choc après traitement 25 à température élevée se maintienne à un bon niveau. Lorsque le nickel en tant que constituant est pratiquement absent de l'acier comme dans les aciers des coulées N° VE-136 et VR-137, il y a non seulement une perte importante des propriétés de traction mais les résistances au choc sont profondé-30 ment affectées, à la fois avant et après chauffage à température élevée. On l'observe en particulier sur l'acier ayant une teneur élevée en carbone. L'acier commercial connu de la coulée ïf° 4-223 contenant environ 16% de chrome, 4-% de nickel, 0,04-% de carbone, 0,25% de man 35 ganèse, 0,37% de silicium, 0,015% de soufre, 0,17% de niobium et plus de 0,025% d'azote se caractérise par des propriétés de choc qui sont tout à fait innaceptables. A noter par exemple que la résistance au choc ne s'élève qu'à 5,85/5,1 m-kg avant exposition aux températures élevées et celle-ci tombe à 1,24-/0,965 4-0 m-kg après un^fexposition pendant 500 heures à 4-27°0. 585/69 69 15762 2008609 Les propriétés de choc supérieures de l'acier de l'invention sont attribuées à une teneur en chrome un peu plus faible, c'est-à-dire à une teneur en chrome n'excédant pas environ 15% et à l'absence d'azote en tant que constituant. De plus, on es-5 time que les propriétés supérieures de l'acier proviennent dans une certaine mesure de l'absence effective de manganèse, de silicium et de soufre. A comparer l'acier à 15% de chrome de l'invention (coulée ïf° YR-134) aux aciers à 16% de chrome des coulées H° VR-135 et N° 4-233. L'acier de l'invention à 15% de chro-10 me avec un faible taux d'azote est de loin supérieur à l'acier de la coulée îT° 4233 à 16% de chrome à teneur élevée en carbone. La perte importante de la résistance au choc enregistrée avec l'acier de la coulée ÏT° 4233 est en outre attribuée aux fortes proportions de manganèse -, de silicium et de soufre présentes 15 dans cet acier. On retrouve les mêmes effets bénéfiques en limitant l'azote dans les aciers au chrome-nickel-cuivre. Pour préciser de manière plus nette l'amélioration surprenante de la résistance au choc obtenue avec une diminution du taux d'azote que l'on enre-20 gistre normalement dans les aciers inoxydables au chrome-nickel-cuivre, on présente une série de tels aciers avec différentes teneurs en azote avec leurs propriétés de traction et leurs résistances au choc correspondantes, à la fois avant et après chauffage prolongé à température élevée. Les compositions des diffé-25 fents aciers sont rassemblée dans le tableau V (a). TABLEAU Y (a) Cinq aciers au chrome-nickel-cuivre avec différentew teneurs en azote 1?° de. la coulée C Mn P s Si Cr Ri - Hb Cu ÏT 5713 0,037 0,12 0 ,005 0 ,005 0 ,15 11,44 7,55 0,04 3,26 (£76 5715 0,043 0,26 0 ,009 0 ,007 0 ,55 14,47 4,80 0,17 3,28 G£15 5727 0,033 0,22 0 ,014 0 ,013 0 ,37 15,87 4,42 - 3,20 0023 ++344 0,040 0,01 0 ,007 0 ,008 0 ,10 11,24 7,37 0,04 3,21 0,007 + 347 0,037 0,02 0 ,009 0 ,005 0 ,04 15,09 4,69 0,04 3,20 0p05 Remarque : les coulées 5713et 5715 contiennent du titane dans les proportions de 0,09% et 0,13% respectivement. 40 + Acier selon l'invention. KfiR /ao 69 15762 2008609 **Acier selon l'invention présentant la meilleure combinaison de propriétés. Les propriétés de traction des aciers du tableau Y(a) à l'état durci par vieillissement (traitement en solution à 1038°C 5 suivi d'un vieillissement à 593°C et d'un refroidissement à l'air), à la fois avant exposition à 427°C et après une telle exposition pendant 500 heures, sont indiquées dans le tableau Y(b). Ce tableau présente également la résistance au choc des différents aciers, exprimés en m-kg, avant et après exposition 10 pendant 500 heures. TABLEAU Y (b) tableau Y (a) Propriétés de traction comparatives Résistance au choc de coulée la Non exposé exposé 500 h Non exposé exposé 500 h 5713 Résistance à la rupture kg/cm2x 10^ 11,6 12,1 7,15/7,85 2,62/2,62 Limite d'élasticité « kg/cm2 x 10^ 5,2 8,45 15 20 25 30 5715 35 40 % de réduction de la surface 49,2 % d'allongement 20,0 Dureté Résistance à la rupture C36 53,8 22,5 C39 kg/cm2 x 105 10,2 11,7 12,7/12,3 4,26/4,55 Limite d'élasticité kg/cm2 x 10^ 8,4 % de réduction de la surface 65,0 11,4 55,4 585/69 69 15762 34 TABLEAÏÏ Y (Ta) 2008609 tableau Y (a) Propriétés de traction Résistance au choc comparatives N° de la coulée Non exposé exposé Non exposé exposé 500 h 500 h 10 5715 5727 15 20 25 ++344 30 35 % d'allongement 26,0 Dureté Résistance àla rupture C32 % d'allongement Dureté 20,0 C30 17,0 C38 kg/cm2 xlO? 9,25 11,1. .9,8/9,8 5,1/4,85 io,7 48,0 15,5 C34 Limite d'élasticité kg/cm2 x 10^ 8,45 % de réduction de la surface 60,0 % d'allongement 19,0 Dureté 026 Résistance à la rupture kg/cm2 x 105 9,75 • 9,85 17,25/17 17,25/16,7 Limite d'é-lasticité kg/cm2 x 10^ 7,42 % de réduction de la surface 64,6 8,7 64,0 21,0 C31 69 15762 35 2008609 TABLEAU Y ("b) tableau Y (a) Propriétés de traction comparatives Résistance au choc N° de coulée la ITon exposé Exposé 500h Non exposé exposé 500 h + 347 Résistance à la rupture kg/cm2 x 10^ 9,35 10,65 23,8/22,4 15,4/15,4 Limite d'é-lasticité kg/cm2 x 10^ 8,55 10,2 % de réduction de la surface 68,0 58,0 % d'allongement 21,0 18,0 Dureté C28 C32 15 20 2^ * Acier selon l'invention ** Acier selon l'invention présentant la meilleure combinaison de propriétés. Il ressort immédiatement des/bhiffres d'essai du tableau V (b) que la résistance de tous les aciers croît à la suite de 30 l'exposition pendant 500 heures à des températures élevées, celle-ci étant quelque peu supérieure pour les aciers à teneur plus élevée en azote (coulées 5713, 5715 et 5727). L'effet sur la résistance au choc est cependant néfaste et très marqué. Les trois aciers avec une teneur en azote plus élevée 35 se caractérisent par une résistance au choc qui est faible et qui, du reste, est profondément affectée par une exposition prolongée à des températures élevées. D'autre part, les aciers selon l'invention à faible teneur en .azote qui sont en outre pauvres en manganèse, silicium 40 et soufre (coulées N° 344 et 347) se caractérisent par des résistances au choc initiales élevées, résistance qui se conservent en 585/69 69 15762 2008609 grande partie après exposition prolongée à température élevée. En conclusion, on notera que l'invention a pour objet un acier inoxydable au chrome-nickel-cuivre, durcissable par précipitation et même en acier inoxydable ou chrome-nickel durcissa-5 ble par précipitation grâce auxquels sont atteints les divers besoins de l'invention tels qu'ils ont été exposés précédemment. Les aciers inoxydables au chrome-nickel-cuivre avec des teneurs en chrome,nickel et carbone contrôlées et les teneurs critiques faibles en manganèse, silicium, soufre,phosphore, et azote avec 10 et sans une faible addition de niobium et/ou de titane,•offrent la meilleure combinaison de résistance à la t.'râction, de ductilité, de formabilité et d'absence de fragilité dans des conditions d'utilisation à haute température pendant des durées prolongées telles qu'elles se présentent dans un avion supersonique, 15 dans les mécanismes de commande d'un réacteur atoitique et similaires. Les aciers inoxydables au chrome-nickel-cuivre ayant une teneur critique en carbone possèdent bon nombre des propriétés désirées mais on laisse quelque latitude en ce qui concerne les teneurs en silicium et en soufre et plus particulièrement les 20 teneurs en manganèse, phosphore et azote. Cependant, comme on l'a fait remarquer plus haut, l'une ou l'autre des propriétés fait défaut à ces aciers, c'est pourquoi ils- ne présentent qu'une utilité limitée. De même, les aciers inoxydables au chrome-nickel exempts 25 de cuivre durcissables par précipitation, ayant des teneurs critiques contrôlées en chrome, nickel, et carbone ainsi que des teneurs critiques basses en manganèse, silicium, phosphore, soufre et azote, bien qu'ils soient défectueux sur un point ou un autre, présentent néanmoins un^fcombinaison de résistance à la traction 30 et de résistance à la fragilisation qui les rend aptes à être u-tilisés pour diverses applications intéressantes. 5S3/ z 69 15762 37 2008609 REVENDICATIONS 1. Un acier allié comprenant essentiellement de 10% à 17%. de chrome, de 3,7% à 10% de nickel, de 0% à 5% de cuivre, de 0,01% à 0,06% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,50% 5 du silicium n'excédant pas 0,40%, du phosphore n'excédant pas 0,030%, du soufre n'excédant pas 0,020%, de l'azote n'excédant pas 0,025% et le complément étant presque entièrement du fer, acier dans lequel, lorsque la teneur en chrome dépasse 13% et que la teneur en cuivre se situe entre environ 2,5% et 5%, au 10 moins trois des quatre constituants manganèse, silicium, soufre et azote sont davantage limités, le manganèse à 0,30% au maximum, leybilicium. à 0,10% au maximum, le soufre a 0,010% au maximum et l'azote à 0,010% au maximum. 2. Un acier allié, selon la revendication 1 comprenant 15 11% à 15% de chrome, 4% É 8% de nickel, 3 a 4% de cuivre, 0,02 % à 0,05% de carbone, dt^angajnèse n'excédant pas 0,30% du silicium n'excédant pas 0,15%, du phosphore n'excédant pas 0,020%, du soufre n'excédantjfpas 0,010%, de l'azote n'excédant pas 0,010% da 0% à 0,25% de niobium, de 0% à 0,15% de titane et le complé-20 ment étant presque entièrement du fer. 3» Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 11% à 15% de chrome, 4,5% à 7,5% de nickel, 2,5% à5% de cuivre, 0,03% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10% , du silicium n'excédant pas 0,10%, du phosphore n'excédant pas-25 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,010%, d^lrazote n'excédant pas 0,010%, de .0%^a 0,25% de niobium et le complément étant près- - ^ que entièrement du fer. 4. Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 12% à 16% de chrome, 4% à 7% de nickel, 3% à 4% de cuivre, 0,03% 30 à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10%, du silicium n'excédant pas 0,15%, du phosphore n'excédant pas 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,010%, de l'azote n'excédant pas 0,010% et le complément étant presque entièrement constitué par du fer. 5« Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 35 10% à 12,5% dedirome, 5% à 9% de nickel, 2,5% à 5% de cuivre, 0,03% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,50%, du silicium n'excédant pas 0,40%, du phosphore n'excédant pas 0,030 %, du soufre n'excédant pas 0,020% et le complément étant presque entièrement constitué par du fer. 6. Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 585/6& 69 15762 2008609 11% à 13% de chrome, 5% à 8% de nickel, 2,5% à 5% de cuivre, 0,02% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10% du silicium n'excédant pas 0,10%, du soufre n'excédant pas 0,010% et le complément étant presque entièrement du fer. 5 7' Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 11% à 13% de chrome, 5% à 7% de nickel, 2,5% à 5% de cuivre, 0,G2% à 0,035% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10% du silicium n'excédant pas 0,10% du soufre n'excédant pas 0,010% de 0,10% à 0,25% de niobium et le complément étant presque entiè 10 rement constitué par du fer. 8. Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 10,5% à 11,5% ce chrome, 5,75% à 8,5% de nickel, 3% à 4% de cuivre, 0,03% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10% du silicium n'excédant pas 0,10% du phosphore n'excédant pas 15 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,010%, de l'azote n'excédant pas 0,010% ei^Le complément étant presque entièrement du fer. 9." Un acier allié selon la revendicationl comprenant 11,5% à 12,5% de chrome, 5,75% à 6,25% de nickel, 3% à 4% de cuivre, 0,03% à 0,05% de carbone., du manganèse n'excédant pas 0,10% 20 du silicium n'excédant pas 0,'10%, du phosphore n'excédant, pas 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,005%, de l'azote n'excédant pas 0,010%, de 0,05% à 0,25% de niobium et le complément étant presque entièrement constitué par du fer. 10. Un acier allié selon la revendication 1 comprenant z5 10% à 15% de chrome, 4,5% à 9,5% de nickel, 0,01% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,30%, du silicium n'excédant pas 0,15%, du phosphore n'excédant pas 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,010%, de l'azote n'excédant pas 0,015% et le complément étant presque entièrement du fer. 30 11. Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 10% à 15% de chrome, 5% à 6% de nickel, 0,02% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10% du silicium n'excédant pas 0,10%, du phosphore n'excédant pas 0,020%, du soufre n'excédant 35 pas 0,010% de l'azote n'excédant pas 0,015% et le complément é-tant presque entièrement du fer. 12. Un acier allié selon la revendication -1 comprenant 11% à 15% de chrome, 5% ^ 6% de nickel, 0,02% à 0,05% de carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10%, du silicium n'excédant pas 0,10%, du phosphore n'excédant pas 0,020%, du soufre n'ex-40 cédant pas 0,005% de l'azote n'excédant pas 0,010%, de 0% à 69 15762 2008609 0,25% de niobium et le complément étant presque entièrement constitué par du. fer. 13. Un acier allié selon la revendication 1 comprenant 10% a 12% de chrome, 4,3% à 9)5% de nickel, 0,02% à 0,055» de ^ carbone, du manganèse n'excédant pas 0,10%, du silicium n'excédant pas 0,10%, du phosphore, n'excédant pas 0,020%, du soufre n'excédant pas 0,005%, de l'azote n'excédant pas 0,010% et le complément étant presque entièrement constitué par du fer. 585/6Ç