Brevet FR2067252A1 — publié le 19710820

La présente invention concerne le traitement des alliages. On sait que certains alliages reprennent leur forme sous l'ac tion de la chaleur, c'est-à-dire que, lorsqu'on fait subir à un objet d'une forme donnée, convenablement traité par la chaleur et exécuté en alliage, une déformation qui le fait passer à une autre forme, à une température appropriée et lorsque, ensuite on élève la température suffisamment, l'objet reprend au moins en partie sa forme d'origine. Ce changement de forme lors du réchauffage correspond à un changement de phase dans l'alliage, qui passe d'une phase a basse température à une phase à haute température. On sait que l'effet de rétablissement sous l'effet de la chaleur se produit avec des alliages binaires de nickel et de titane contenant de 52 à 56%, en poids, de nickel, et avec certains alliages or-cadmium et. certains alliages cadmium-argent or. Les alliages connus qui présentent ces caractéristiques sont des composés intermetalliques. Dans ces conditions, on a trouvé que le même pouvoir de changement de forme à une certaine tempé- rature peut s'obtenir avec des matières qui ne sont pas des com posés intermétalliques. On a trouvé que, dans dès solutions so lides primaires de certains métaux, il est possible, au moyen d'une trempe rapide ou d'un autre traitement thermique appro prié, de donner naissance à une transforeation passant à une phase martensitique qui présente le même phénomène de changement de forme réversible à une température critique. Le traitement nécessaire à l'obtention de ce phénomène consiste à déformer l'alliage quand il se trouve au moins en partie sous une forme non martensitique correspondant à une température éle- vée, de telle sorte que la contrainte de déformation entraine la formation de martensite. Quand on procède à un réchauffage jus qu'à une température dénommée température As, l'alliage se trans forme en une phase stable de température plus élevée et revient au moins en partie à sa forme d'origine. Pourvu qu'on ne le fas se pas chauffer jusqu'a une température trop élevée, il revient ensuite au moins en partie à la forme à laquelle il a été amené par la déformation. Conformément à l'invention, on réalise un procédé de fabrica tion d'fun objet reprenant sa forme par la chaleur, ce procédé comprenant le refroidissement d'un alliage qui se trouve sous une première forme dite de haute température, depuis une première température jusqu'à une température plus basse, cet alliage contenant au moins une phase sous forme d'une solution solide primaire d'un premier métal avec un autre élément qui accroit la stabilité de la forme de haute température du premier métal, cette solution subissant, lorsqu'on la refroidit en partant d'une première température, une transformation avec cisaillement en martensite essentiellement lamellaire ou bien cette solution conserve la forme à haute température quand on la refroidit, mais se transforme en martensite essentiellement lamellaire par cisaillement quand on lui fait subir un écrouissage et qu'ensuite on déforme plastiquement l'alliage en lui donnant une seconde for me, les températures et le régime de refroidissement étant tels que, lors du réchauffage, l'objet reprenne au moins partiellement sa forme premiere; Dans la pratique, l'alliage est soumis à la trempe jusqu'à la température ordinaire ou à une autre température appropriée, de façon que la phase à haute -temperature soit maintenue à l'étant de solution métastable à haute température.La forme de haute température que possède l'alliage est modifiée par écrouissage pour lui donner une nouvelle forme. I1 en résulte que la forme de haute température se transforme par cisaillement en martensite développé par la contrainte, bien qu'une partie de la déformation puisse être réalisée par d'autres procédés, tels que le glissement ou le maclage . Quand l'objet déformé ainsi obtenu est à nouveau préchauffé, la phase martensitique se transforme inversement pour revenir à la forme de la- haute température quand la température appropriée (habituellement dénommée température As) est atteinte et l'objet revient à sa forme d'origine. Le retour à la forme d'origine est plus ou moins complet suivant le degré auquel la déforma'tion d'origine a été réalisée par la formation de martensite. Si au cours de cette opération, il s'est produit une déformation par glissement ou maclage , cette partie de la déformation ne peut pas être annulée. Si ces alliages sont soumis à la trempe ou a un refroidissement à un degré tel qu'ils se transfôrment entièrement en martensite, l'effet de retour à la forme d'origine par l'action de la chaleur ne s'obtient pas. I1 n'est possible d'obtenir la déformation en rétour par l'action de la chaleur à partir d'une pièce dans laquelle la martensite a été formée par une contrainte qu'en partant de la solution solide de haute température. Par conséquent l'alliage est soumis à la déformation, de préférence au dessus de la température Ms.Si l'alliage est refroidi en dessous de sa température Ms (qui est la température à laquelle la martensite commen e spontanément à se former lors du refroidissement de la phase métastable de haute température) de telle sorte qu'une certaine quantité de martensite se soit formée, il est néanmoins possible d'obtenir une déformation de sens inverse par action de la chaleur, par transformation de la forme de haute température résiduelle habituellement connue aous le nom d'austénite, qui alors se transforme en martensite sous l'effet d'une contrainte. Cette martensite-donne lieu à une déformation de sens inverse par action de la chaleur quand on procède à un réchauffage passant par la température As (comme cela est indiqué ci-après). Si la structure n'est pas entièrement austénitique dans la forme de haute température, c'est-à-dire si elle coexiste en même temps qu'une seconde phase (comme, dans le cas des alliages de fer, une phase semblable à la ferrite delta ou bien, en variante, un composé intermétallique), ou bien, si une autre solution solide ou un autre composé intermétallique se précipite pendant le refroidissement, la déformation inverse par action de la chaleur peut néanmoins s'obtenir pourvu que a) la ou les phases austénitiques d'une telle composition se prêtent lors de l'acrouissage de l'alliage, à la formation de martensite obtenue par contrainte mécanique à la température de l'opération, b) il n'y ait pas une proportion excessive de la seconde phase ( par exemple pas plus de 4040, bien que la quantité effective permise dépende de la distribution de cette phase), c) la seconde phase n'interfère pas avec la "germination" ou mécanisme de croissance de la martensite produite par l'action de la contrainte. Le retour à la forme d'origine est obtenu par action de la chaleur quand l'objet déformé à froid est réchauffé en passant par la température As jusqu atteindre la température Af. La température As est la température à laquelle la martensite, qu' elle soit d'origine spontanée ou bien produite par la contrainte au moyen de la déformation, commence à se transformer de façon inverse en la phase austénitique, et la température Af est la température à laquelle la martensite s'est entièrement transformée de façon inverse en la phase austénitique.La gamme de température peut atteindre trois à quatre cents degrés C pour les alliages de fer et à base de titane.- Parmi les alliages appropriés à l'usage selon la présente invention se trouvent des alliages fer-manganèse, fer-manganèsecobalt, fer-nickel-chrome-cobalt, fer-manganèse-chrome-cobalt, fer-manganèse-chrome-nickel-cobalt et des alliages ternaire et quaternaire contenant du fer, du manganèse, du nickel et du chrome et des alliages plus complexes contenant ces éléments et, en plus, des additions constituées par un ou plusieurs des éléments suivants : le cuivre, le molybdène, l'aluminium, le titane et le niobium, pourvu que la solution solide ainsi formée conserve la phase gamma ou phase austénitique lors de la trempe ou du refroidissement rapide à partir de températures situées dans la gamme allant de 800 à 12000 C.La température optimum dépend de la teneur de l'alliage et il est possible que dans des alliages à faible teneur en chrome et à teneur élevée en nickel ou manganèse, la phase de la haute température puisse se maintenir en cas de refroidissement lent jusqu'à la température ambiante. La composition doit être telle que, lors d'un refroidissement continu ou bien d'un écrouissage en dessous de la température Md (qui est la température à laquelle la martensite peut être formée par déformation de la solution métastable de haute tem pérature), il se produise la succession suivante de transforma tion : martensite &gamma; # > (hexagonal dense) puis martensite c(, (structure cubique centrée) ou simplement martensite t en Les alliages qui conviennent le mieux présentent une faible éner gic Ce ulsiocation du réseau qui permet à la martensite i de se former plus rapidement.Une augmentation de la teneur en manga nèse et en chrome et une diminution de la teneur en nickel favo- risent la diminution de ladite énergie de dislocation et par conséquent favorise la formation de martensite t. La caractéristique de la martensite; réside en ce que son arrangement est spontané et que sa formation n'entraîne pas de glissement dans la phase austénitique. La martensite i' au contraire ne se forme pas avec arrangement automatique et cette formation provoque un glissement dans la phase austénitique. Une déformation entrai- nant un glissement dans la phase austénitique ne peut pas être annulée lors du réchauffage en parcourant la gamme de températures As-af. La déformation en retour par action de la chaleur est toujours associée à un modèle de pseudo-élasticité anormalement bas lors qu'on déforme l'échantillon. Ceci se produit sous l'effet de contraintes relativement faibles, à cause delta formation de martensite due à la contrainte par la déformation à froid de la phase austénitique. Lorsque la contrainte de déformation non élastique de la phase austénitique est également faible, le phénomène de pseudo-élasticité peut être masqué par une déformation de 1' austénite. On observe cela spécialement lorsque la teneur en nickel est élevée et que la température Ms est très basse.Comme la température Ms s'élève lorsqu'on réduit la teneur en éléments d'alliage de l'alliage à base de fer ou lorsque le durcissement de la solution solide est obtenue par des additions d'éléments tels que l'aluminium, le cuivre, le molybdène etc... on obtient un module de pseudo-élasticité de faible valeur. Il va de soi que l'alliage peut contenir des impuretés et/ou d'autres éléments accessoires qui y sont inclus pour modifier les propriétés de l'alliage, pourvu que soit maintenue une solution solide donnant lieu à la transformation voulue en martensite, et l'alliage n'est pas nécessairement un alliage binaire ou ternaire. L'alliage peut être un alliage à deux phases ou à phases multiples dans lequel au moins une phase est une solution solide telle qu'elle a été définie ci-dessus. L'autre phase ou bien au moins l'une des autres phases peut être constituée par un composé intermétallique reprenant sa forme sous l'action de la chaleur, comme cela est décrit dans la demande de brevet britannique nO 55 482 déposée le 12 novembre 1969. On obtient une solution solide primaire, au sens de la présente description, quand des atomes d'un ou davantage d'éléments différents peuvent être ajoutés à un métal pur sans provoquer un changement de la structure cristalline, par remplacement d'atomes dans les différents sites de la structure cristalline du métal pur. Un composé intermétallique au sens de la présente description est constitué par la phase unique autre qu'une solution solide primaire produite quand on allie entre eux deux ou davantage d' éléments dans les proportions correctes. Il a habituellement une structure cristalline différente de celle de n'importe lequel des éléments purs et présente habituellement une composition qui correspond à un rapport simple entre les atomes, par exemple la composition Ax By ou A et B désignent des éléments et x et y sont des nombres habituellement inférieurs à to. Il comprend aussi des phases qui manifestent une latitude de solubilité pour les éléments constituants qui est voisine du rapport atomique simple et ne change pas la structure du cristal. On a observé que les alliages utilisés dans le cadre de la- présente invention présentent des capacités de frottement intérieur ou d'amortissement qui sont élevées quand on les traite par la chaleur de la manière décrite. Cette capacité interne de frottement ou d'amortissement atteint sa valeur la plus élevée à des températures voisines des températures Ms et Mf. On a également observé que le deoré de changement de forme lorsqu'on chauffe un objet exécuté en des alliages traités conformément à la présente invention peut être réduit ou même annulé par application d'une contrainte suffisante-s'opposant au changement de forme. Les procédés décrits dans la-demande de brevet français nO 70 16 202 déposée le 4 mai 1970 sont applicables en combinaison avec la présente demande. Ainsi, dans la mise en oeuvre de la présente invention, on peut appliquer à l'alliage, dans sa phase de haute température, une déformation qui produit une contrainte donnant naissance à une forme désirée pour sa phase à basse température. Dans les exemples qui suivent les termes de "déformation résiduelle" et de "déformation annulable ou récupérable par la cha leur" qnt les significations suivantes 1 - déformation résiduelle a) C'est le degré de déformation permanente conservée après qu un échantillon a été déformé sous tension. Elle s'exprime sous la forme d'un pourcentage de déformation rapporté à une longueur unitaire de 25, 4 mm. b) C'est l'angle conservé quand un échantillon droit d'une épaisseur de 0, 787 mm a-été courbé d'un angle de 1800, c'est-àdire de telle sorte que les deux bras de l'échantillon soient parallèles et qu'ensuite on les laisse se déformer librement par élasticité. Une courbure de 1800 correspond à une déformation de surface d'environ 4,25%. 2 - Déformation annulable ou récupérable par chauffage Cette déformation s'exprime de la matière suivante a) sous la forme du pourcentage effectif de déformation qu'on a pu faire disparaitre par chauffage à travers la gamme de température allant de As à Af évalué par rapport à la longueur unitaire d'origine de 25,4mu. b) Ct est le mouvement angulaire total d'un échantillon qui a été courbé initialement sous 1800 et libéré élastiquement et qui ensuite a été chauffé à travers la gamme de températures allant de As et Af. Le type de déformation dont il sera question, c'est-à-dire la déformation sous tension en pourcentage ou bien la déformation évaluée en angle de courbure, dépendra du genre d'expérience effectuée et ce genre d'expérience dépendra à son tour de 1' application industrielle de la matière. EXEMPLE 10 Alliages de fer-chrome-nickel. Ces alliages ont été traités par la chaleur pendant une demiheure à 1000C et trempés à l'eau. Cela a donné naissance à une structure austénitique métastable avec une grosseur moyenne de grains d'environ 0,1 mm. Les zones A et B de la figure 1 représentent les alliages dans lesquels on peut obtenir des proportions notables de déformation pouvant être annulées par le traitement par la chaleur. La zone A désigne la gamme préférée d'alliages. Les alliages de la zone A sont limités par les lignes suivantes 1 - chrome = 25% 2 - Nickel = 12,5 3 - Nickel = 18 yó 4 - chrome = 15% Les alliages de la zone B sont délimités par les lignes suivantes l - chrome = 25% 2 - nickel = 10% 3 - nickel = 18 4 - chrome = 1070 5 - fer = 75% La limite inférieure pour le nickel, qui est à peu près à 10%, correspond à une formation spontanée de martensite lors du refroidissement à partir de la phase austénitique, et ces alliages ne peuvent pas facilement être déformés.Au-dessus de la limite supérieure du nickel, qui est à 18%, la phase austénitique de haute température est maintenue à l'état qui est stable jusqu'à des températures descendant à -196 C, en sorte que, lors d'une déformation à froid, on ne peut pas former de martensite par une déformation. En-dessous de la limite inférieure, de 10%, du chrome, on n'a pas observé de déformation pouvant être annulée par traitement par la chaleur.A la limite supérieure de 25% de chrome, la structure contient de l'austénite, plus de la ferrite delta, lors du refroidissement à partir de températures atteignant jusqu'a 1200 C, dans le champ de la phase à température élevée. I1 peut se produire une certaine déformation pouvant être annulée par traitement par la chaleur, par déformation de la phase austénitique, mais ce phénomène diminue avec l'augmentation de la quantité de ferrite delta. On obtient une déformation, pouvant être annulée par la chaleur a) lorsque la température Ms est inférieure à 1960C et qu'il se forme de la martensite, due à la déformation, quand on procède à un écrouissage à 1960 C. Il en est ainsi aux teneurs relativement élevées en chrome et en nickel dans la région A. b) quand les alliages sont écrouis à la température la plus basse possible lorsque l'austénitese maintient à l'état réalisé par la trempe. I1 est préférable d'assurer la déformation à -196 plutot qu'à - 70" ou 200. Ce sont là des principes généraux s'appliquant à tous les alliages à base de fer. Ci-après vont être donnés des exemples précis Fer avec 20% de chrome et 15% de nickel Déformation résiduelle déformation annulable par la chaleur déformation sous tension en% mouvement an gulaire équi valent 4,8% 0.7 % 35 14.6% 1.05% 50" 28,8% 1.05% ' soc Cet alliage est entièrement austénitique quand on le réfroidit à -1960, mais ne présente pas le module de pseudo-élasticité anormalement bas. Le tableau donné ci-dessus-indique la tendance générale des alliages à base de fer lorsque la déformation qui peut être annulée par la chaleur augmente avec la déformation résiduelle jusqu'à ce que soit atteinte une valeur limite après laquelle la déformation qui peut être annulée par la chaleur reste constante. Fer avec 12,50/o de chrome et 12,5% de nickel L'alliage a été déformé par courbure courbure ef- déformation résiduelle déformation annulable fectuée à une angulaire déformation de par action de la chatempérature de surface corres- leur pondante en% mouvement déformation angulaire de surface c correspon dant en - 700c 153 3.62% 150 0.36% -t960c 147 3.49% 230 0.57% Cet alliage s'est partiellement transformé en martensite à -1960C. Fer avec 25 de chrome et 15% de nickel L'alliage a été déformé sous tension déformation résiduelle déformation annulable par la chaleur à -1960C déformation sous mouvement angu tension en% laire équivalent 5.4% 0.65% 30 14.4% o.80% 360 Cet alliage contenait à peu près 10% de ferrite delta mais cela n'a pas empêché 1' obtention de caractéristiques pouvant être annulées par traitement par la chaleur. 2 - Alliages fer-chrome-nickel-manganèse Le manganèse peut être remplacé en partie ou en totalité par le nickel dans les alliages fer-chrome-nickel et il se comporte de façon similaire au nickel. La présente invention peut utiliser des alliages à base de fer contenant 10 à 25% de chrome dans lesquels on a ajouté à la fois le nickel et le manganèse de manière à obtenir des alliages tels qu'ils contiennent peu de martensite ou ne contiennent pas de martensite lors de la trempe à partir de la phase de haute température, mais des alliages qui donnent naissance à de la martensite due à la contrainte lorsqu'on les d; ;-forme à des températures fixées dans la gamme allant de -1(36 C'à 20 C. On .1 observé que les alliages qui correspondent aux régions a, b et c de la figure 2 possèdent la caractéristique de reprise thermique ,(déformation pouvant être annulée par la chaleur). La zone intérieure b munie de hachures représente la gamme préférée. Pour les teneurs en nickel eten manganèse indiquées dans les régions a, b et c de la figure 2, l'alliage de base pouvant revenir à son état initial sous l'action de la chaleur contient entre 10 et 17,5% en poids, de chrome, le reste étant du fer. On a également observé une déformation pouvant être annulée par la chaleur dans des alliages qui se situent à l'intérieur des zones a, b et c de la figure 2 dans lesquelles la teneur en chrome atteint jusqu'à un maximum de.20% lorsque le manganèse ne dépasse pas 15%. On a également observé le phénomène de reprise thermique dans des alliages qui se situent à l'intérieur des zones a, b et c de la figure 2 dans lesquels la teneur en chrome atteint jusqu'à un maximum de 25% lorsque le manganèse ne dépasse pas 5%. A l'intérieur de ces gammes, on peut augmenter la teneur maximum en chrome par échelons de 1%, à la condition de réduire la teneur maximum en manganèse par échelons de 2% et réciproquement, la teneur en nickel restant comprise dans les valeurs situées dans les zones a,b et c par rapport aux teneurs en'manganèse, le reste étant du fer. Il est nécessaire de limiter le chrome à 17,5% pour1les teneurs en manganèse supérieures à 15% parce que les alliages deviennent trop fragiles pour la fabrication. Les trois zones a, b et c sont définies par lés limites suivantes Les alliages de la zone a sont délimités par les lignes que voici, les proportions étant évaluées en poids des constituants 1") 12, 5% de nickel - (0,575 x le pourcentage de Mn) 20) 2% de nickel 30) 17,5% de nickel-(0,575 x le pourcentage de Mn) 4 ) 10% de nickel-(0,575 x le pourcentage de Mn) 50) 0% de mangasène 60) 0% de nickel Les alliages de la zoné b sont limités par les lignes suivantes 10) 12,5 ojo, de nickel-(0,575 x le pourcentage de Mn) 20) iô% de nickel - (0,575 x le pourcentage de i'1n) 30) 2ó de nickel ") oo de manganèse Les alliages de la zone c sont limités par les lignes suivantes: 1 ) 16% de nickel - (0,575 x le pourcenyage de Mn) 20) 17,5% de nickel -(0,575 x le pourcentage de Mn) 3 ) 2% de nickel 4 ) 0,@@ de manganèse Tous ces alliages à quatre constituants ont été traités pendant une demi-heure à 1050 C et trempés a l'eau, pour conserver une austénite ayant une grosseur de grains approximative de O ,1 mm. Ci-après vont être donnés des exemples précis. Fer avec 15% de chrome, 11% de nickel et 6,5% de manganèse Déformation résiduelle Déformation annulable par la chaleur à - 1960 C Déformation par mouvement an tension en % gulaire équi valent 5% 0.55% 250 20% 0.50% 220 Cet alliage n'a pas présenté, lors de la déformation, de module de pseudo élasticité. Fer avec 15% de chrome,5% de nickel et 17,5 de manganèse Déformation résiduelle déformation annulable par la chaleur a - 1960 C déformation par mouvement an tension en % gulaire équi valent 5% 0. 95% 420 20% 1.30% 560 30) Alliages fer-chrome-manganèse Le manganèse peut être substitué entièrement au nickel dans les alliages fer-chrome-nickel dans les limites de la gamme où la composition contient de 10 à 17,5% de chrome comme indiqué à la figure 2 et cela tout en conservant des propriétés de reprise ou restauration thermique. La limite maximum pour le manga nèse va de 17,5 à 30s5% et la gamme préférée s'étend de 20 à 27,5%, en poids, de manganèse.Les alliages ont été traités par la chaleur pendant une demi-heure à 10000 C et trempés à l'eau. Un exemple précis d'un alliage qui a été déformé sous tension est le suivant Fer avec 15% de chrome et 25'o de manganèse Déformation résiduelle déformation annulable par la chaleur à - 1960 C déformation par mouvement angu tension en % laire équivalent 4.6% 0.4% 18 Cet alliage a été partiellement martensitique à - 196 C avec un allongement à la rupture-relativement faible de 6,6%. A - 7O0C et au-dessus, la courbe de la déformation en fonction de la contrainte a fait ressortir la conservation totale de la structure austénitique et il n'a pas été possible de discerner la présence du module de pseudo élasticité de faible valeur.Lors de la déformation à des températures de - 700 C et au dessus, il n'a été obtenu aucune déformation pouvant s'annuler par la chaleur. 4 ) Alliages fer-chrome-nickel-cobalt Le cobalt exerce un effet stabilisateur de l'austénite dans les aciers inoxydables. On a constaté qu'il est possible d'ajouter le cobalt à des alliages fer-chrome-nickel dans des proportions allant jusqu'à 20% en poids, de cobalt, tout en conservant des caractéristiques de reprise thermique, à condition qu'on règle les teneurs en chrome et en nickel de manière à conserver la température Ms appropriée. En ajoutant du cobalt, on obtient des déformations améliorées pouvant s'annuler par la chaleur dans des alliages contenant une proportion de chrome pouvant descendre jusqu'à io%, qui est la teneur en chrome minimale pour laquelle il est possible d'obtenir une déformation pouvant s'annuler par la chaleur dans les alliages ternaires fer-nickel-chrome. Les alliages contenant du fer, du chrome, du nickel et du cobalt, qui présentent des caractéristiques de reprise thermique peuvent être définies en référence à la figure 1 où il est possible d' ajouter jusqu'à 20% en poids, de cobalt, à la condition d'observer les éductions suivantes des limites de chrome et de nickel. Il faut réduire la teneur maximum en chrome de 1% pour chaque quantité de cobalt ajoutée égale à 4% et il faut réduire la teneur minimum en chrome de 1% pour chaque quantité de cobalt ajoutée égale à 8%. I1 faut réduire la teneur maximum en nickel de 1% pour chaque quantité de cobalt ajoutée égale à 8 et il faut réduire la teneur minimum en nickel de 1% pour chaque quantité de cobalt ajoutée égale à 4%. Les alliages ont été traités par la chaleur pendant une demi-heure à 1000 C et trempés à l'eau. A titre d'exemples, les alliages suivants ont été déformés à froid par courbure à - 196DC. Fer avec 10% de chrome, 15 de nickel et 20% de cobalt Déformation résiduelle déformation annulable à chaud à - 1960 C mouvement an- déformation de angulaire déformation de gulaire surface corres surface correspon- pondante en dante en 1230 2.92% 280 o.64% Fer avec 15% de chrome ,15% de nickel et 20% de cobalt Déformation résiduelle déformation annulable à chaud à - 1960 C mouvement an- déformation de angulaire déformation de gulaire surface corres surfa-ce corres- pondante en pondante en 1570 3.74% 380 0.90% 50) Alliages fer-chrome-manganèse-cobalt Il est possible d'ajouter du cobalt des alliages ternaires fer-chrome-manganèse à titre de remplacement partiel du manga nèse dans des proportions allant jusqu'à 15% en poids, du cobalt tout en conservant des propriétés de reprise thermique, à la condition d'appliquer aux limites supérieures pour le chrome et le manganèse, telles qu'elles sont représentées pour les al- liages fer-chrome-manganèse à la figure 2,les réductions suivantes : pour le chrome 12,5% du pourcentage de cobalt ajouté et,pour le manganèse, 50% du pourcentage de cobalt ajouté. Les alliages ont été traités par la chaleur pendant une demi-heure à 10000 C et trempés à l'eau. A'titre d'exemple, on a écroui alliage suivant par courbure à - 1960 C Fer avec 15% de chrome, 15% de manganèse et 10% de cobalt Déformation résiduelle déformation annulable à chaud à - 1960 C mouvement angu- déformation de angulaire déformation de laire surface corres surface corres- pondante en pondante en 143 3.4% 41 1.0% 60) nlligcs fer-manganèse Si 7 teneur an manganèse est supérieure à 15, il est possible d'obtenir une certaine déformation pouvant s'annuler par la chaleur, qui est associée à la transformation de l'austénite en martenite t .Cela est possible dans les alliages contenant de 15 à 35% de manganèse, la gamme préférée s'étendant de 20 à 30% de manganèse. L'importance de la déformation pouvant s''an- nuler par la chaleur est augmentée par une addition de titane en quantités appropriées, c'est à dire jusqu'à 5%- ce qui abaisse la température Ms sans altérer la proportion de martensite i . Les alliages ont été traités par la chaleur pendant 1/2 heure à 10000C et trempés à l'eau. Un exemple précis est constitué par du fer contenant 28% de manganèse déformé sous-tension ou courbure à différentes températures et chauffé jusqu'à une température supérieure à As. Température Déformation déformation-annulable par la chaleur de déforma- résiduelle déformation sous mouvement an-tion en OC tension en % gulaire corres pondant - 196 5% 0.35% -15 - 196 20% 0.55% 25e angulaire déformation Mouvement éformation "de surface angulaire de surface correspon- correspondan dante en % te en - 70 1090 2.6% - 180 0.38% + 20 109 2.6% 22 22 - 0.50% +100 -136 3.24% 17 o,37% Un autre exemple est constitué par un alliage de fer et de manganèse contenant 20%, en poids, de manganèse et- 3,75% en poids, de titane, qui a été déformé par courbure à - t960 Ci. Fer avec 20% de manganèse et 3,75 h de titane déformation résiduelle déformation annulable à chaud à - 196 mouvement angulaire déformation de angulaire déformation de surface corres- surface corres- pondante en pondante en 131 3.10% 680 68 1.48% 70) Alliages fer-manganèse-nickel Le nickel peut être ajouté aux alliages fer-manganèse pour remplacer partiellement le manganèse, tout en conservant des pro priétés de reprise thermique, mais cela dans les limites indiquées à la figure 3. La.zone a de la figure 3 représente la gamme préférée et la zone d la gamme maximale. Ces zones se définissent comme indiqué ci-après. La région a contient les alliages limités par les lignes suivantes 10) Manganèse = 15 20) Fer = 7250 3") Nickel = 10% 40) Nickel = 0% Dans la région b les alliages sont limités par les lignes suivantes 10) Manganèse = 12,5% 20) Fer = 70% 3") Nickel = 15% 4 ) Nickel = 0% 5 ) Fer = Les alliages ont été traités par la chaleur à 10000 C et trem pés à l'eau. C'est ainsi, par exemple, que l'alliage suivant a été déformé par courbure à - 1960 C. Fer avec 15% de manganèse et 10% de nickel déformation résiduelle" déformation annulable par la à - 1960 C chaleur angulaire déformation de mouvement angu- déformation de surface corres- laire corres- surface corres pondante en %O pondant pondante en 1280 3.04% 490 O. 92% 80) Alliages manganèse-nickel Des propriétés de reprise thermique sont constatées dans les alliages manganèse-nickel contenant 15 à 35 en poids, de nickel et de préférence 20 à 28% de nickel. A titre d'exemple, un alla- ge contenant 22,5 de nickel a été laminé en forme de tôle de 0,5 mm d'épaisseur, cette tôle ayant été traitée à 8500 C pendant 1/4 d'heure et trempée à l'eau. Après refroidissement jus qu'à une température d'environ - 1960C elle a été déformée par enroulement. Lors du réchauffage jusqu'à 2000 C elle s'est redressée, bien qu'elle ne soit pas revenue tout à fait à sa forme initiale. En faisant passer la température de façon répétée de 2000 C à - 1960 C l'éprouvette s'est enroulée et déroulée de façon répétée. 90) Alliages cobalt-manganèse Des propriétés de reprise thermique se sont manifestées dans des alliages de cobalt et manganèse contenant 20 à 40% en poids de manganèse et, de préférence 25 à 35% de manganèse. Dans un exemple déterminé, un alliage contenant 30 O en poids, de manganèse a été traité pendant une demi-heure à 10000 C et trempé à l'eau. I1 a ensuite été soumis à une déformation par courbure à - 1960 C et les résultats suivants ont été obtenus déformation résiduelle déformation annulable par la chaleur à - 1960 C en % mouvement angulaire correspondant 3.72 25% 520 10 ) Alliages à base de titane Des alliages contenant des éléments qui conservent la phase de titane H ont été fondus à l'arc sous argon et coulés, puis for- gés et laminés à 8000 C dans des gaines d'acier, en vue d'éviter la contamination par l'oxygène et d'obtenir une tôle d'une épaisseur de 1 mm. Des propriétés de reprise thermique ont été constatées dans des alliages à base de titane dans lesquels la phases peut se conserver lors du refroidissement ou de la trempe à partir d'une température élevée pour laquelle a) il ne se forme aucune phase oméga a cours du traitement thermique et les alliages peuvent être écrouis à la température ordinaire ou à - 1960 C ou bien à des températures appropriées intermédiaires. b) Lors de l'écrouissage, la phase ss se transforme en une phase de martensite provoquée par la contrainte mécanique. Ce qui va suivre est constitué par des exemples d'alliages à base de titane revenant à leur état initial ou à un état voisin de leur état initial par action de la chaleur. Les alliages ont été essayés sous la forme d'une tôle qui a été courbée à 900, ce qui a donné naissance à une déformation de 2% de la fibre extérieure à une basse température, puis ils ont été chauffés jus qu'au dessus de la température As. Tous les alliages ont été trempés à l'eau à partir de 850 Ca 1 ) Alliages titane-molybdène contenant en poids, de 8 à 16% de molybdène.La gamme préférée est celle celle qui est comprise entre 14 et 16% de molybdène. Un alliage a 1-}4% de molybdène a été cour- hé a '30" a titre à une température de - 1960 C et lorsqu'on l'a réchauffe fé jusqu'a la température ordinaire, on a obtenu par l'effet de cette chaleur, une annulation de la déformation égale à 200. 2 ) Alliages titane-ltlanganèse contenant, en poids, de 5 à 10% de manganèse et, de préférence de 6 à 7% de manganèse Un alliage à 6% de manganèse a été courbé à 900 à la la température de - 196 C et, quand il a été réchauffé jusqu'à la température ambiante, l'action du réchauffage a donné lieu à une annulation de la déformation égale à 100. 3 ) Alliages titane-niobium contenant de 30 à 42% de niobium et, de préférence, de 32 à 34% de niobium. Un alliage à 34% de niobium a été courbé à 900 à une température de - 1960 C et a fourni lors du réchauffage une déformation de 500. I1 a égale ment été courbé à 90 à la température de 200 C et a fourni au réchauffage une annulation de la déformation égale à 400. Dans ces exemples, les gammes les plus étendues comprennent des alliages dans lesquels la limite inférieure est constituée par la composition pour laquelle la phases se maintient à la température ordinaire, tandis que la limite supérieure est celle de la composition pour laquelle la température Ms devient inférieure à - 196 C. Il se produit une annulation de la déformation de la chaleur dans les limites d'une gamme étendue de températures, autrement dit les températures As et Af sont très éloignées l'une de l'autre. A cet égard, les alliages ressemblent aux alliages à base de fer. Charges appliquées rapidement Dans l'un des procédés d'application de L'invention, il a été procédé 2 l'écrouissage à un degré élevé des systèmes d'alliage conservant la phase austénitique de haute température. Ce procé- dé comportait l'application immédiate d'une charge sous la forme d'un choc d'importance telle que le degré de déformation a été limité à un niveau fixé au préalable.Des exemples précis sont donnés dans le tableau suivant charge appliquée lentement charge appliquée rapidement déformation annulable par la chaleur alliage deforma- déforma- mouvement déforma- déforma- mouvement résiduel tion par :angulaire tion ré tion par angulaire le à tension équivalen : siduel- tension correspon - - 1960C en , S le à en % dant Fe-2l% - 196 C -9%Ni9%Mn 5% 0.9570 420 5% 0.95% 420 lt " 20% o.85 380 11.6% 1.2% 520 Fe-121/2% Cr-17%Mn 5% 0.55% 25 11% o.65% 30 " " 25% 0 . o.55% 25 16. 0.65% 30 Fe-15%Cr -5%Ni- 17% Mn 20% 1.3% 560 20% 1.55% 680 Fe-20%Cr- 10'%Ni5%Mo 5% 0.75% 3110 34 2.4% 1.05% 45o On voit ainsi que l'application rapide de la charge est avantageuse. Réchauffage sous charge Si, au lieu de retirer la charge d'un échantillon qui a été déformé à froid sous tension à - lg6oc une certaine charge résiduelle reste appliquée à cet échantillon, celui-ci manifeste, lorsqu'il est soumis à l'action de la chaleur, une reprise thermique. Toutefois l'importance de cette reprise va en diminuant quand la charge augmente et cela jusqu'a ce que soit atteinte une contrainte qui est à peu près égale zazou immédiatement audessus de la contrainte de déformation avec fluage de l'austénite à température élevée. Quand on atteint cette situation, 1' éprouvette ne revient pas vers sa forme initiale mais se dilate. Un exemple précis est indiqué ciaprès è propos de l'alliage de fer contenant 20% de chrome et 15% de nickel. Fer avec 20% de chrome et 15% de nickel déformation Contrainte déformation annulable par la chaleur résiduelle maintenue jusqu'à 2500 C à -- 1960 C pendant le déformation sous mouvement anguen % chauffage tension en % laire équiva en kg/cm2 lent 14.6% néant 1005tó 15.7% 700 0 e 55yS 250 15.6% 1400 0.2% 110 15.8% l960 0.1% 20 15.4% 2800 +0.1% néant Les procédés ci-dessus indiqués d'application rapide d'une charge et de réchauffage sous charge sont applicables aux alla- ges de titane, aux alliages manganèse nickel et aux alliages cobalt-manganèse tout comme aux alliages de fer. Les alliages ci-dessus décrits peuvent, bien entendu, contenir des impuretés et ainsi que cela ressort clairement de la description donnée ci-dessus, ils peuvent contenir des constituants accessoires en vue d'une modification de leurs propriétés, mais toujours à condition que les impuretés et les constituants accessoires n'empêchent pas de parvenir à la caractéristique qui consiste en la diminution ou disparition de la déformation sous l'action de la chaleur. C'est ainsi par exemple que, dans les alliages de fer, le cuivre, l'aluminium, le molybdène, le titane et le niobium peuvent être présents en des proportions faibles allant par exemple jusqu'à 2% 2%, 5%, 4", et 1X5,o respectivement. Le fait de présenter des propriétés de reprise thermique rend les objects fabriques conformément à la présente invention uti les à de nombreuses applications dans lesquelles un changement de forme avec la cempérature st nécessaire. C'est ainsi, par exemple, qu'il est possible de les utiliser tomme tubes dans des organes d'accouplement, lesquels tubes changent de forme pour assembler fermement entre eux deux éléments qu'il s'agit de réunir comme dispositifs sensibles à la température des organes de coupure et comme ressorts. D'autres alliages que ceux qui ont été mentionnés spéciale ment ci-dessus peuvent être utilisés selon la présente invention. C'est ainsi par exemple, qu'il est possible d'utiliser les al liages suivants de titane pourvu qu'ils soient traités de ma nière à éviter la formation d'une phase oméga. Les alliages titane-fer contenant de 7 à 10% de fer les alliages titane-nickel contenant de 12 à 14% de nickel les alliages titane-chrome contenant de 9 à 12% de chrome les alliages titane-cobalt contenant de 9 à 12:o de cobalt les alliages titane-vanadium contenant de 18 à 20% de vana d luni. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un objet doué de propriétés de reprise thermique, caractérisé en ce que cet objet est constitué en un alliage qui contient au moins une phase sous la forme d'une solution solide primaire d'un premier métal avec un autre élément qui augmente la stabilité de la forme à haute température de ce métal, ladite solution se transformant en martensite essentiellement lamellaire soit par cisaillement sous l'effet d'un simplerefroidissement, soit lors d'un écrouissage et en ce que ledit objet est, d'abord, soumis à un refroidissement, puis à un écrouissage qui le fait passer à une seconde forme, la température et le régime du refroidissement étant tels que, lors d'un réchauffage ultérieur, l'objet revienne au moins partiellement à sa forme initiale. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé-en ce que 1' alliage est un alliage de fer. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que 1' alliage contient du chrome et du nickel, le reste(à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du fer. 4 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alliage contient du chrome, du nickel et du manganèse, le reste (a l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du fer. 5 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alliage contient du chrome et du manganèse, le reste ( à 1 ' ex- ception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étantdu fer. 6 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alliage contient du chrome, du nickel et du cobalt, le reste (à l'eaception de certaines impretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du fer. 7 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alliage contient du chrome, du manganèse et du cobalt, le reste ( & l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoies qui peuvent être présents) étant du fer. 8 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'alliage contient d manganèse, le reste ( à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du fer. 9 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alliage contient du manganèse et du titane? le reste (à l'ex- ception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du fer. 10 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alliage contient du manganèse et du nickel, le reste ( à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessaoires qui peuvent être présents) étant du fer. il - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'alliage contient du manganèse, le reste ( à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du nickel. 12 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage contient du manganèse, le reste ( à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du cobalt. i - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'alliage est un alliage de titane. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'alliage contient du molybdène, le reste ( à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du titane. 15 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'alliage contient du manganèse, le reste' ( à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du titane. 16 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'alliage contient du niobium, le reste ( à l'exception de certaines impuretés et constituants accessoires qui peuvent être présents) étant du titane. 17 - Procédé de fabrication d'un objet doué de propriétés de reprise thermique au moins partielle, caractérisé en ce qu'il comprend le refroidissement d'un alliage ayant une composition telle que décrite dans les -exemples 1 à 10 ( à l'exception de certaines impuretés et des constituants accessoires qui peuvent être présents) et possèdant une forme déterminée puis, ensuite une déformation plastique le faisant passer à une seconde forme à la température inférieure, les températures et le régime de refroidissement étant tels que, lors du réchauffage de l'objet, ce dernier reprenne au moins en partie sa forme initiale. 18 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la déformation plastique s'effec tue lorsque la solution solide est au dessus de sa température Ms et sous sa forme de haute température. 19 - Procédé selon l'une quelconque des revendications pré cédantes, caractérisé en ce que la déformation plastique s'effec ne lorsque la solution solide se trouve à sa température Ms ou en dessous et en partie sous sa forme de haute température. 20 - Procédé selon l'une quelconque des revendicationsprécé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'élévation de la température de l'alliage sous sa seconde forme, de telle sorte qu'il reprenne au moins en partie sa forme initiale. 21 - Ob-jet reprenant sa forme au moins partiellement par action de la chaleur,- caractérisé par le fait qu'il a été fabriqué par un procédé selon l'une quelconque-des revendications précédentes. 22 - Dispositif comprenant un objet reprenant sa forme au moins partiellement par action de la chaleur selon la revendica tion 21 caractérisé par le fait que l'objet précité assure dans ledit dispositif une fonction grâce à son pouvoir de changer de forme avec la température.