Brevet FR2013053A1 — publié le 19700327

Des alliages elirom@-m.ckel ayant une teneur en chrome moyennement élevée possèdent une combinaison avantageuse de résistance mécanique et de résistance à la corrosion aux températures élevées, en particulier à la corrosion par les cendres de combus-5 tibles. Aucun de ces alliages n'est facile à travailler "bien que, naturellement, leur aptitude à la conformation diffère, la difficulté augmentant lorsque la teneur en chrome augmente. Quand les alliages contiennent 45 $ de chrome ou davantage, on obtient habituellement des pièces constituas à partir de ces alliages par 10 coulée, car ils sont fragiles du fait qu'ils contiennent une phase de chrome alpha qui est fragile» Trois alliages bien connus sont les alliages 50-50, 60-40 et 70-30, qui contiennent nominalement, respectivement, 50 fo de chrome et 50 % de nickel, 60 % de chrome et 40 $ de nickel et 70 fo de chrome et 30 fo de nickel, les alliages 15 50-50 sont particulièrement avantageux. Il serait intéressant de pouvoir étirer l'un quelconque de ces alliages pour former des fils métalliques d'apport utilisés en soudage, mais il est difficile d'étirer à froid les alliages 50-50 et il n'a pas été possible dans la technique antérieure d'étirer à froid des alliages ayant une te-20 neur en chrome plus élevée pour former des fils ou des tubes minces. On a tenté d'augmenter la ductilité à la température ambiante des alliages 50-50 par un traitement thermique comprenant un chauffage jusqu'à une température de 1200°0 ou plus, suivi d'tuae trempe à lîeau. Ce traitement thermique ne s'est pas révélé effi-25 cace pour augmenter la duc t ilité à froid, la présente invention est basée sur la surprenante découverte qu'un recuit à une température inférieure augmente la duc ti.lité et diminue la dureté. la présente invention a pour objet d'améliorer l'aptitude à la conformation par écrouissage en soumettant les alliages 30 à un recuit dans l'intervalle de température de 600 à 900°Go De préférence, la température est d'au moins 700°C mais n'atteint pas 900°C, l'intervalle compris entre 700 et 800°0 ou entre 700 et 850°C convenant le mieux. les alliages pouvant être traités conformément à la 35 présente invention sont ceux contenant nominalement 45 à 70 fa de chrome, jusqu'à 0,2 $ de carbone, et de petites quantités de manganèse, de silicium et de fer, ne dépassant pas 2 $, à titre d'éléments occasionnels, le complément étant du nickel, à l'exception des impuretés et des désoxydants résiduels» 40 Pour obtenir une aptitude maximale à la conformation, BAD ORIGINAL 69 24077 2013053 on doit prendre soia, quand on élabore les alliages» de maintenir la teneur en impuretés à un niveau fsibis. Parmi les impuretés u-suelles, la teneur en soufre et la teneur en phosphore ne doivent pas dépasser 0,02 % chacune. L'azote est une impureté et on a cons-5 taté que cet élément peut avoir un effet nuisible sur l'aptitude à la conformation à chaud, de sorte que sa teneur doit être maintenue aussi faible que possible et est de préférence inférieure à 0,2 foa Dans la pratique, la demanderesse a constaté qu'il est difficile de réduire la teneur en azote au-dessous de 0,005 # ou 10 0,01 7&o Pour que la teneur en azote soit maintenue à une valeur suffisamment basse, on élabore de préférence les alliages par fusion sous vide, mais on peut les élaborer par fusion à l'air et, dans ce cas, la demanderesse préfère recouvrir la surface du métal liquide d'un laitier approprié et /où la protéger par un gaz iner-15 te. L'azote pénètre habituellement dans le bain à partir du chrome et il est donc important d8utiliser du chrome ayant line teneur faible en azoteo 3>e préférence, la demanderesse utilise du chrome obtenu par m procédé alumine-thermique et ayant une teneur faible en azote, par exemple d'environ 0,01 20 Lors de l'écrouissage des alliages, des phases de re cuit intermédiaires sont requises. Pour obtenir une amélioration réelle, il faut prévoir une période initiale de recuit d'au moins 12 heures, et de préférence d'au moins 16 heures, à 700°C, ou d'une plus grande durée à une température plus basse comprise entre 25 600 et 700°G. La durée de chaque recuit intermédiaire peut être très inférieure à celle du recuit initial. Par exemple, la matière de départ sous la forme d'un fil machine filé à la presse, à chaud, peut être initialement soumises à tin recuit pendant 16 heures à 750 ou 800°C mais, après la première réduction à froid par étirage, 30 qui peut déterminer une réduction de la section du fil atteignant 40 fe ou plue 3 le temps de recuit nécessaire pour éliminer le durcissement par écrouissage et pour rétablir une aptitude satisfaisante à la conformation en vue d'une nouvelle réduction est inférieur à 16 heures et, après plusieurs réductions et recuits inter-35 médiaires, il n'est pas nécessaire qu'il dépasse 2 heures. Les avantages conférés par la présente invention ressentent nettement des résultats donnés dans le tableau ci-dessous. Le tableau concerne des alliages contenant nominalement 50 fo9 60 # et 70 fo d® chrome, respectivement. Tous les alliages ont été éla-40 bores par fusion sous vide et par coulée et ont été travaillés à —-y - \D ORIGINAL 69 24077 3 2013053 chaud à 1120°C par filage à la prese avec un rapport de 8s1® Le tableau ci-dessous donne la composition chimique de chaque alliage, les propriétés de traction des fils machine filés et les propriétés de ces fils lorsqu'ils ont été recuits 5 à 700 °G pendant un laps de temps compris entre 60 et 70 heures* TABLEAU Composition chimique,poids $ Caractéristiques de traction à la température ambiante C N Cr Ni à l'état brut de filage à la presse Elle à la presse + 60 à 70h. à 700°C E kg/mm.2 A * X % R kg/mm2 A % 0,011 0,022 49,5 et 97,65 23 46 107,10 25,5 64 0,021 0,070 49,5 et 113,40 24,8 37 109,60 23 42 0,021 0,068 60,0 et 167,60 •0 0 113,40 t9 35 0,006 0,060 60,3 et 163,80 0 0 113,40 21 37 0,005 0,110 60,0 et 163,80 0 0 111,50 16 45 0,020 0,160 69,3 et 115,90 0 0 122,20 11,6 H.D ÎT.D. - JT on dé- terminé et - Complément R - Charge de rupture à la traction A - Allongement r - Striction On peut voir que, "bien que les alliages contenant nominalement 50 °/° de chrome puissent être éventuellement étirés à froid sans l'opération de recuit de l'invention, du fait que, pour tin étirage à froid, un allongement d'au moins 10 fo et une striction d'au moins 20 fo peuvent être estimés nécessaires, le recuit de l'invention augmente considérablement la striction. On peut également voir que les alliages contenant nominalement 60 fo et 70 % de chrome ne peuvent absolument pas être étirés à l'état filé à la presse, mais que la mise en oeuvre dans la présente invention les rend capables d'être étirés à froid. brw urtlGlNAL 69 24077 4 2013053 aETMDIGATIONS 5 1 - Procédé dans lequel la & uotilité d'un alliage conte nant nominalement 45 à 70 % de chromes jusqu'à 0,2 % de carbone et des quantités de manganèse» de silicium et de fer ne dépassant pas 2 fot à titre d'éléments occasionnels, le complément étant du nickel à l'exception des impuretés» est améliorée par recuit dans l'inter-10 valle de température de 600 à 900°C. 2 - Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel le recuit est effectué dans l'intervalle de température de 700 à 800°C. 3 - Procédé conforme aux revendications 1 ou 2, dans lequel 15 l'alliage, après recuit, est éeroui par stades avec des opérations de recuit intermédiaires, 4 - Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel le recuit initial est effectué à une température d'au moins 700°C pendant au moins 16 heures® BAD ORiGfNAL