Brevet FR2276389A1 — publié le 19760123

La présente invention concerne un procédé d'élaboration à l'échelle industrielle d'aciers austénitiques avec des teneurs ê azote qui sont supérieures à celles qu'on peut atteindre par la fusion usuelle sous la pression atmosphérique, par exemple dans des fours électriques à arc ou à induction à moyenne fréquence. Ces aciers sont déjà connus, mais n'ont été élaborés et étudiés jusqu'à maintenant que sous la forme de petites coulées expérimentales. On obtient ainsi, grâce à des teneurs élevées en azote, des résultats intéressants en pratique non seulement du point de vue qualitatif, mais aussi du point de vue quantitatif. Dans ces conditions, la possibilité d'une augmentation de la limite d'élasticité et de la ténacité des aciers austénitiques est particulièrement intéressante. Un alliage constitué par exemple par 0,04% C, 4/c Cr et 2,87. N, le reste étant essentiellement du fer, qui est austénitique gracie à sa teneur élevée en azote, est caractérisé, 2 après trempe à l'eau,par une limite d'élasticité voisine de 140 kgf/mm et 2 une résistance à la rupture voisine de 170 kgf/mm2.Il est par conséquent du domaine du possible de communiquer aux aciers austénitiques doux > grâce à des teneurs élevées en azote, les caractéristiques de résistance qui sont celles des aciers de construction à haute résistance, mais sans devoir renoncer, dans ces conditions, à une série de caractéristiques avantageuses comme la non-aimantabilité, la résistance à la corrosion, l'aptitude à l'écrouissage, etc. L'aptitude à l'écrouissage des aciers austénitiques est encore accrue par des teneurs élevées en azote, l'action stabilisante de l'austénite empêchant - ou tout au moins retardant fortement - I'apparition indésirable d'éléments de structure aimantable, comme par exemple la forma tisn de martensite.Par ailleurs, les bonnes caractéristiques de ténacité des aciers austénitiques se conservent ou ne sont que léghrement altérées. La limite d'élasticité des aciers austénitiques au chrame-nickel atteint,sans addition intentionnelle d'azote, après trempe à 2 l'eau, environ 20 à 35 kgf/mm2 au maximum,celle des aciers austénitiques au chrome manganèse à teneur assez élevée en carbone, guère plus de 45 kgf/mn2. Le désir de disposer d'un procédé grace auquel on peut réaliser des aciers austénitiques à teneur élevée en azote, mena à l'échelle industrielle, est par conséquent compréhensible. L'absorption maximale possible d'azote dépend essentiellement, lors de l'utilisation d'installations de fonderie ouvertes, de la composition chimique de la coulée Avec du fer pur ou non allié et des aciers faiblement alliés, seulement quelques dix millièmes d'azote peuvent etre absorbés par la coulée et maintenus en solution solide. Par l'addition d'éléments d'alliage, la capacité de dissolution de l'azote est fortement influencée et, en fait, encore abaissée par des éléments tels que C, Si, Ni et Co et - par contre - sensiblement augmentée par Cr et Mn qui peuvent etre des constituants importants des aciers austénitiques. Ces éléments ont la propriété de former des nitrures solubles. Il est connu que, par exemple,des aciers au chrome dissolvent une quantité d'azote voisine du 1/75 au 1/100 de la teneur en chrome.Dans les aciers au chrome-nickel austénitiques avec par exemple 187 Cr et 8% Ni, la teneur maximale en azote dissous est par conséquent voisine de 0,2%, soit environ dix fois plus que les teneurs en azote atteintes dans les aciers alliés. L'introduction de N dans la masse fondue est réalisée dans ces conditions par 'addition de quantités appropriées de ferro-alliages fortement chargés en azote, dans le cas présent par l'addition de ferro-chrome très chargé en azote. On a élaboré anterieurement par ce procédé des aciers austénitiques de composition courante avec des teneurs en azote atteignant jusqu'à environ O, 35%. Les améliorations obtenues ainsi de la limite 2 d'élasticité n'atteignent cependant guère plus de 15 kgf/mm . Mais la possibilité d'augmenter les teneurs en azote par une augmentation des proportions d'éléments alliés tels que le chrome ou le manganèse est non seulement antiéconomique mais surtout n'est pas justifiable techniquement à cause des difficultés d'usinage à prévoir. Par conséquent, pour augmenter encore les teneurs n 17te, il semble nécessaire de revenir au procédé de la fusion sous pression dja utilisée lors de l'élaboration de coulées expérimentales, l'absorptioo d'azote pouvant etre réalisée à partir de l'atmosphère gazeuse par maia-le::! de la coulée sous une atmosphère d'azote sous pression,pendant un temps déterminé et suffisamment long, ou par addition d'alliages ferreux fortement chargés en azote dont la quantité doit etre calculée sur la base de la teneur de l'alliage en azote et de la pression de travail au-dessus de la coulée I1 est connu d'augmenter les teneurs maximales possibles en azote des coulées de fer ainsi que d'aciers alliés par l'utilisation d'azote, sous pression élevée, en fonction de l'alliage ajouté et proportionnellement à la racine carrée de la pression utilisée pour l'azote.Si par exemple une coulée d'un acier allié peut dissoudre, grace à sa composition, au maximum 0,2% d'azote sous la pression atmosphérique, cette capacité de dissolution est multipliée environ par 5 si la pression de l'azote atteint 25 atmosphères au-dessus de la coulée, et atteint par conséquent environ 1%. La capacité de dissolution des coulées d'acier pour l'azote peut ainsi etre multipliée par 10 par des additions d'éléments d'alliage, par rapport aux aciers non alliés et, par conséquent, etre de tordre du millième et, par l'utilisation sdditionnelle d'azote sous pression élevée, etre encore multipliée par 10 environ, donc de l'ordre de quelques centièmes. Outre le chrome et le manganèse, une série d'autres éléments d'alliage augmentent la solubilité de l'azote. Mais ces éléments ne sont utilisés qu'en quantités relativement faibles, comme par exemple Mo, et sont par conséquent dune importance secondaire dans le présent contexte. Dans le cas des éléments V, Zr, Ti, Al, Nb et Ta, qui augmentent aussi la capacité d'absorption de l'azote, il ne faut pas oublier qu'ils forment des nitrures très difficilement solubles, ce pourquoi des phases "nitrure' le plus souvent indésirables se forment après la solidification. Ces éléments ne sont par conséquent intéressants que dans des cas particuliers quand, par exemple, un durcissement structural doit etre envisagé et qu'on peut staccommoder de la diminution de ténacité provoquée ainsi. Hais, pendant que, lors du chargement en azote de coulées d'acier, il ne subsiste guère, me à l'échelle industrielle, de difficultés essentielles dans la mesure où des installations de fusion qui permettent le maintien des pressions élevées nécessaires d'azote au-dessus de la coulée sont disponibles, on s'est heurté jusqu'à maintenant à des difficultés insolubles quand ces coulées devaient etre transformées en lingots présentant un intérêt pratique, par conséquent - par exemple - en lingots pesant 1 000 kg et plus. A signaler que, selon une proposition récente, le temps nécessaire pour l'absorption d'azote provenant d'une phase gazeuse peut etre nettement raccourci par un traitement continu ou par portions de fractions de la coulée. Lors de la solidification de la masse fondue après la coulée, par conséquent lors du passage de l'état liquide à l'état solide, la solubilité de l'azote diminue brutalement et diminue encore quand la température s'abaisse. Bien que la coulée et la solidification de la masse fondue soient réalisées également sous de l'azote sous pression, afin d'éviter que des quantités appréciables d'azote ne sortent de la coulée et que la teneur en azote de celle-ci ne diminue en fonction de la pression de celui-ci, il est pratiquement inévitable, meme lors du maintien de la pression de travail de l'azote pendant la coulée, qu'une partie de l'azote dissous dans cette coulée se dégage, ce qui peut alors conduire à un gonfeent, à la formation de pores et de bulles gazeuses et à une precipitatin et une accumulation indésirable de nitrures. Si, lors du refroidissement succédant à la solidification, on passe par une forme ferrite, ou que celle-ci (ferrite o) subsiste partiellement jusqu'à la température ambiante, ces difficultés s'aggravent encore du fait que la solubilité de l'azote dans la ferrite est moindre que dans l'austénite. I1 est connu que, meme lors de l'élaboration de petits lingots pesant seulement 25 kg, ces difficultés peuvent se produire et doivent évidemment sensiblement s'aggraver avec la grosseur des lingots, par conséquent avec la quantité absolue d'azote libéré. Le formage à chaud de ces lingots défectueux conduit à un produit défectueux ou devient absolument irréalisable, vu que ces lingots se désagrègent lors du formage. Ces observations et ces considérations ont conduit au résultat suivant : on ne peut obtenir de gros lingots avec les teneurs élevées en N souhaitées car on ne peut charger en azote et solidifier à chaque fois que de faibles quantités d'alliage fondu. Pour obtenir ce résultat, on a proposé de combiner le procédé de refus ion sous laitier au four électrique avec le procédé de fusion sous pression. Dans ce mode opératoire, on fait fondre à l'interieur d'un récipient clos - avec une atmosphère d'azote sous pression - en utilisant une lingotière en cuivre refroidie par l'eau,une électrode au sein d'une couche de laitier et on réalise ainsi, couche par couche, le lingot souhaité. La valeur de la pression d'azote de travail à utiliser est fonction de la composition chimique et de la teneur désirée en azote du lingot refondu. La quantité d'azote nécessaire est introduite dans le fond liquide à l'aide de laitier dégageant de l'azote. Ce laitier peut aussi recevoir l'azote nécessaire par addition d'alliage pulvérisé contenant de l'azote. Avec ce procédé spécial également on règle selon la pratique courante de la refusion sous laitier au four électrique, la vitesse de fusion de l'électrode en fonction de la quantité d'acier se solidifiant dans la lingotière de façon que la quantité d'acier liquide présente au-dessous de la couche de laitier reste pratiquement constante pendant toute l'opération de fusion. De plus, cette quantité d'acier liquide est maintenue aussi faible que possible, meme pendant l'élaboration de gros lingots, c'est-àdire que la quantité de métal au fond au-dessous de la couche de laitier doit étre aussi faible que possible, ainsi que son épaisseur, étant donné qu'ainsi l'évacuation de la chaleur est favorisée dans la direction de l'axe du lingot et entravée en direction de la paroi de la lingotière. Ceci conduit à une solidification réalisée essentiellement dans la direction verticale, ce qui est à obtenir dans la mesure du possible pour améliorer le formage à chaud. Hais, s'il se produit un dégagement d'azote avec ce procédé, dans lequel par conséquent de petites quantités de métal fondu se solidifient à un instant donné, la quantité d'azote en cause à chaque instant et, par conséquent, la possibilité de formation de défauts des lingots sont également très petites. Ce procédé satisfait ainsi à des conditions essentielles pour la préparation de gros lingots pratiquement sans défauts. Mais l'ouvrabilité à chaud des lingots préparés de cette manière est beaucoup plus mauvaise qu pouvait sty attendre d'après toutes les expériences antérieures. Des recherches concernant l'origine de ces phénomènes ont conduit à la constatation que les teneurs en azote dans la direction longitudinale et dans la direction transversale de ces lingots subissaient de fortes variations.Etant donné qu'avec les teneurs croissantes en azote la résistance au formage est, comme connu, fortement accrue, on a affaire, pour ce formage, à des lingots qui sont constitués par de nombreuses phases qui se distinguent entre elles par la teneur en azote et,par conséquent, par la résistance au formage. I1 est connu que, déjà en présence de deux phases seulement avec des résistances déférentes au formage, par exemple de l'austénite et de la ferrite, l'aptitude au formage peut etre, suivant la disposition mutuelle des phases, considérablement diminuée. La répartition irrégulière de l'azote dans les lingots refondus explique ainsi suffisamment les difficultés de formage observées. Hais, mEme quand ces difficultés de formage pouvaient être mattrisées, ces lingots refondus conduisaient à des produits avec un comportement pratique très variable, par exemple avec des caractéristiques de résistance très différentes, qui dépendent en fait dans une large mesure de la proportion d'azote présente dans chaque cas. Le problème de l'élaboration de gros lingots impeccables à partir d'aciers austénitiques à teneur élevée en azote, par exemple de l'ordre du 1/100e, ne peut par conséquent pas autre résolu à partir des suggestions connues. La solution de ce problème est l'objet de la présente invention Dans ces conditions, on part de l'hypothèse que la suggestion de combiner le procédé de refusion sous laitier au four électrique avec le procédé de fusion sous pression est en principe correcte et que les difficultés existantes sont liées directement et exclusivement par la cession d'azote au fond liquide. L'invention est alors basée sur le fait établi que le mode de cession de l'azote ne conduit à un résultat que si le rapport entre la quantité d'acier fondu et celle d'azote présente à un instant donné reste sensiblement constant pendant toute la durée de l'opération de refusion. Cette condition n'est sans aucun doute pas remplie avec les procédés recommandés antérieurement, dans lesquels l'azote provenant du laitier est introduit dans la masse fondue. Ceci se produit compte tenu du comportement du laitier pendant l'opération de refusinon, qui est sujet non seulement à des changements permanents de composition mais aussi à des fluctuations de températures, le plus souvent dans des intervalles étendus quand on ajoute par exemple des alliages en poudre au bain de laitier.Mais les conditions thermodynamiques pour la cession par le laitier d'azote au métal placé au fond varient avec la température et la composition du laitier, ce qui modifie aussi en permanence le rapport entre la quantité de métal fondu et celle d'azote à un instant donné. Par exemple, pour une température constante du laitier, toutes choses égales d'ailleurs, la quantité de métal fondu dans l'unité de temps restera inchangée, par contre, la quantité d'azote cédée au métal placé au fond variera en meme temps que la composition du laitier. I1 est parconséquent compréhensible que le lingot refondu formé dans la lingotière soit constitué par des couches avec des proportions variables d'azote. Meme s'il était possible de maintenir constante la composition du laitier par un échange permanent de celui-ci, le problème de maintenir constante la température du laitier resterait encore insoluble. Mais ce problème est déjà insoluble par la nature meme du procédé utilisé car, meme dans des conditions favorables, la température du laitier sera toujours plus élevée au voisinage de l'électrode de fusion qu'au voisinage de la paroi de la lingotière. Les frais du maintien d'une composition invariable du laitier, qui seraient sans aucun doute élevés en tenant compte du fait que la refusion doit etre effectuée dans un récipient clos sous pression élevée, ne conduiraient par conséquent qulà une solution très insuffisante du problème et est déjà injustifiable du point de vue technique pour cette raison.Mais on déduit de ces considérations que, contrairement aux suggestions antérieures, le laitier constitue un véhicule peu approprié et, par conséquent, à ne pas utiliser pour i'introduction d'azote dans le fond en fusion. On a proposé par conséquent, selon l'invention, d'utiliser comme véhicule pour l'azote, non pas le laitier mais l'électrode de fusion qui doit contenir dans ce but de l'azote en quantité suffisante, avec une répartition uniforme. Avec l'utilisation de ces électrodes de fusion, le rapport entre la quantité d'acier et celle d'azote reste constant pendant l'opération de fusion, quelle que soit la vitesse de fusion, c'est-à-dire la quantité d'acier fondu par unité de temps. La condition d'une répartition uniforme de l'azote dans l'électrode de fusion est remplie d'une manière suffisante en pratique si la teneur moyenne en azote dans une section transversale d'électrode reste pratiquement constante sur toute la longueur de celle-ci. Ces électrodes de fusion peuvent entre par conséquent constituées par deux ou plusieurs parties avec des teneurs différentes en azote. I1 faut observer, dans ces conditions, qu'une fusion uniforme doit étre assurée dans toute la section droite d'une électrode. Une avance ou un retard de la fusion de régions des électrodes avec des teneurs différentes en azote gênerait évidemment l'absorption uniforme d'azote par le lingot refondu et doit par conséquent etre évité par un choix approprié des matières constituant cette électrode. Hais la possibilité d'un transfert uniforme de l'azote de llélectrode de fusion au lingot refondu ou au produit de la refusion repose non seulement sur l'utilisation d'une électrode de fusion appropriée mais aussi sur l'utlisation d'un laitier qui ne cède pas d'azote ni n'absorbe celui présent dans le métal présent au fond ou dans l'azote gazeux. Une autre condition pour le succès de l'opération est le maintien au-dessus du laitier d'une pression de travail qui correspond au moins à la teneur moyenne en azote de l'électrode.Les compositions du laitier qui satisfont à ces donditions sont connues et correspondent par exemple à 10-40% CaO, 10-707o CaE2s 10-407o A1203 et 0-20: SiO2. En utilisant ces laitiers, la pression de travail au-dessus du laitier peut etre maintenue avec des gaz ou des mélanges gazeux arbitraires qui sont inertes vis-à-vis du laitier.La pression de travail minimale P se calcule, par exemple en atmosphères, par la formule dans laquelle N est la teneur moyenne en azote de l'électrode de fusion et N la teneur en Z maximale d'azote qui serait soluble dans un acier o de composition moyenne conforme à celle de l'électrode de fusion ou à celle du produit de la refusion sous la pression de l'atmosphère. Si la valeur de N est inconnue, on peut prendre pour des o applications pratiques et compte tenu des éléments d'alliage les plus importants, avec une précision suffisante pour les teneurs en chrome jusqu'à 30%, la valeur de I'expression (1/75 Cr % + 1/120 Mn Z - 1/6 C Z - 1/40 Si Z - 1/200 Ni Z). Si, par conséquent, une électrode de fusion contient en moyenne par exemple 17% Mn, 5% Cr et 0,8% N, la valeur obtenue pour No est 0,21%. La pression de travail minimale nécessaire pour la fusion de cette électrode avec diminution des pertes d'azote est par conséquent égale à 0,82/0,212 = 0,64/0,0441 = 14,5 atmosphères. Lors de l'utilisation de pression de travail inférieure, on court le risque de dégagements d'azote par le métal liquide se trouvant au fond. Des pressionsde travail sensiblement plus élevées sont par elles-mtmes inoffensives et sans importance pour le succès de l'opération, mais elles peuvent conduire à des difficultés techniques liées aux installations et inutiles.Hais, comme en pratique il faut toujours compter sur des fluctuations de pression, il est avantageux de choisir non pas la limite inférieure absolument nécessaire, par conséquent pas la pression P ci-dessus, mais une pression de service supérieure d'environ 2 à 5 atmosphère. L'objet de l'invention est par conséquent un procédé d'élaboration d'aciers et d'alliages austénitiques avec des teneurs élevées en azote qui sont supérieures à celles maximales dissoutes sous la pression atmosphérique en utilisant le procédé connu de la refusion sous laitier au four électrique dans un récipient clos de fusion sous surpression dans une atmosphère inerte, et l'invention consiste en ce que l'on fait fondre des électrodes avec des teneurs en azote et en éléments alliés moyennes et restant invariables dans la section droite de l'électrode sur la totalité de sa longueur, qui correspondent aux teneurs souhaitées en azote et éléments d'alliage du produit de la refusion dans un bain de laitier connu qui ne peut ni céder ni absorber d'azote et en ce que la refusion est réalisée sous une pression minimale P d'un gaz ou d'un mélange de gaz inertes vis-à-vis du laitier, et qui est égale à la valeur du rapport N2 /No2, N N représentant la teneur moyenne en azote de l'électrûde de fusion et N la proportion maximale d'azote soluble dans le produit de la refusion o sous la pression de l'atmosphère ambiante. Etant donné que, selon l'invention, le laitier ne participe pas aux opérations de cession et d'absorption d'azote, le succès de l'opération n'est pas compromis si on introduit dans ce laitier des éléments d'alliage, des désoxydants ou analogues, pratiquement exempts d'azote, en petites quantités et sous forme de poudre. Une diminution de température du laitier provoquée par cela modifierait seulement la vitesse de fusion de l'électrode, mais non le rapport entre la quantité d'acier fondu et la quantité d'azote disponible en meme tempos. Pour la réalisation d'électrodes à utiliser selon l'invention, on peut utiliser par exemple le procédé connu de fusion sous pression, mais en coulant pour éviter toute déformation la masse fondue chargée d'azote de manière connue, non pas sous forme de lingots, mais par moulage direct, sous la forme des électrodes désirées qui sont ensuite fondues à l'étant de pièces coulées. Toutefois, pour la réalisation de ces électrodes, une installation d'importance appropriée, dans laquelle le chargement en azote de la masse fondue et la coulée en chassies sous pression d'azote doivent etre possibles, est nécessaire. Les défauts de coulée à prévoir dans ces conditions ne jouent pas un roule important lors de l'utilisation de ces pièces coulées comme électrodes de fusion. Selon l'invention, il existe un autre procédé consistant à utiliser des électrodes de fusion en deux ou plusieurs parties, qui sont constituées en partie par des pré-alliages ou alliages martres fortement chargés en azote qui peuvent etre préparés de maniere connue sous la pression atmosphérique et en partie par des aciers alliés,de façon que la composition moyenne de l'électrode dans sa section transversale reste pratiquement constante sur toute sa longueur et corresponde à la composition désirée du produit de la refusion. Ces conditions peuvent etre remplies de façon satisfaisante, par exemple si l'on entoure un noyau cylindrique constitué par un pré-alliage qui peut etre une pièce coulée en chassis ou un produit de la métallurgie des poudres, d'une gaine cylindrique en un acier avec les proportions additionnelles en éléments d'alliage nécessaires pour le lingot de refusion, de façon que le rapport des aires des sections droites des deux parties de l'électrode reste constant sur toute la longueur de celle-ci. I1 est en principe avantageux de concentrer la quantité d'éléments d'alliage nécessaire pour le produit de refusion et qui augmente le pouvoir absorbant pour l'azote, en meme temps que l'azote nécessaire, dans le pré-alliage et de caser les éléments d'alliage qui diminuent la capacité d'absorption de l'azote dans le reste de l'électrode. En ce qui concerne les pré-alliages, on peut choisir pour l'élaboration d'aciers austénitiques, par exemple ceux qui contiennent outre du fer - de fortes proportions de chrome et de manganèse, isolés ou associés, de façon qu'ils puissent déjà absorber sous la pression atmosphérique des quantité d'azote de l'ordre du centième. Par contre, on case par exemple la quantité de nickel nécessaire pour un lingot de refusion de préférence dans le reste de l'électrode de fusion. Pour la réalisation d'électrodes de fusion satisfaisant aux conditions de l'invention, de nombreux procédés pratiques sont disponibles, parmi lesquels on ne peut indiquer qu'une sélection de possibilités paraissant prometteuses. On peut par exemple placer à chaud autour du noyau coulé ou fritté en pré-alliage un tube en l'alliage prévu pour la gaine.On peut par ailleurs couler l'alliage de la gaine dans une lingotière ronde et ensuite plonger axialement une tige cylindrique en pré-alliage à l'état froid ou préchauffé dans cette lingotière, de façon que le métal liquide soit chassé et, finalement, entoure le noyau de tous cotés Après solidification de la masse coulée, on dispose alors d'une électrode en forme de pièce coulée composite si l'on a utilisé une pièce coulée comme noyau d'électrode. Ce procédé est aussi applicable ainsi : on coule d'abord le pré-alliage dans la lingotière et ensuite on plonge une tige en acier allié axialement dans le pré-alliage liquide. On peut évidemment aussi plonger plusieurs tiges ou un ou plusieurs tubes en acier de composition identique ou différente dans le pré-alliage liquide. Il est alors essentiel que le rapport des aires des sections transversales des éléments d'électrode de composition différente reste constant dans la section transversale de l'électrode sur toute la longueur de celle-ci et donne en moyenne la composition désirée du produit refondu.Une subdivision poussée de la section transversale des électrodes peut par exemple etre avantageuse quand il est nécessaire de faire appel pour les quantités nécessaires de lingots refondus à deux ou plusieurs aciers alliés ou quand le risque existe que, lors de la fusion de l'électrode, une avance ou un retard de la fusion de divers constituants de l'électrode se produise. L'effet de ces phénomènes est d'autant moindre que les régions de la section transversale intéressées par eux sont petites. De plus, ces électrodes peuvent encore etre munies d'une gaine, par exemple par pulvérisation ou par mise en place à chaud d'un tube. Pour réaliser les éléments d'électrode, on peut évidemment aussi avoir recours à la coulée continue et aussi, éventuellement, à la coulée sous pression. Pour la réalisation des éléments d'électrodes tubulaires en pré-alliage ou en acier allié, on peut utiliser aussi la coulée centrifuge. La réalisation d'une pièce coulée composite par coulée centrifuge est aussi possible. Les possibilités indiquées peuvent etre combinées à volonté à condition que les conditions imposées selon l'invention aux électrodes de fusion soient observées. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Exemple de mode d'exécution. 1. On utilise pour la réalisation d'un lingot de refusion de 600 mm de diamètre et de 1,5 m de longueur, correspondant à un poids de 3,35 t, en un acier avec 0,06% C, 18% Cr, 10% Ni, 2% Mo, 2% Mn, 0,8% N, le reste étant essentiellement du fer et les impuretés inévitables, une électrode de fusion en deux parties de 400 mm de diamètre et de 3,4 m de longueur. Le noyau de l'électrode, de 200 mm de diamètre, est constitué par un pré-alliage contenant 70% de brome, 2% de manganèse, 3% d'azote, le reste étant essentiellement du fer. Pour la partie extérieure de l'électrode, on utilise un alliage contenant 13,4% Ni, 2% Hn, le reste étant essentiellement du fer.Pour préparer la réalisation de l'électrode, on coule tout d'abord une tige en pré-alliage de 200 mn de diamètre et 3,4 m de longueur. Après la réalisation de cette tige, on réalise l'électrode proprement dite en versant l'alliage constituant la gaine dans une coquille circulaire de 400 mm de diamètre et 3,6 n de hauteur jusqu'à une hauteur de 2,55 m et on plonge tout de suite après la tige en pré-alliage axialement dans le métal fondu. Le métal fondu est ainsi chassé jusqu'à une hauteur de 3,4 m, de sorte qu'après la solidification de celui-ci on peut retirer l'électrode de fusion désirée de la coquille. La fusion de cette électrode est réalisée à l'aide d'un laitier constitué par 40% CaF2, 28% CaO, 28% A1203 et 4% SiO2 qui satisfait aux conditions de l'invention, en maintenant au-dessus du laitier une pression de 20 atmosphères à l'aide d'argon technique.La pression de travail minimale P nécessaire selon l'invention, correspondant à la valeur du quotient N2/N 2 est dans le cas présent de 8,2 atmosphères 2o car on doit donner à No la valeur 0,28% et à N la valeur de 0,8 Pour la refusion, on utilise 95 kg du laitier susmentionné. La refusion elle-meme est réalisée par un apport de puissance de 480 kW au bain de laitier, l'intensité du courant de fusion atteignant 11 000 A. La vitesse de fusion est ainsi de 570 kg/h en moyenne. La durée totale de la refusion, y compris le chauffage des extrémités est de 440 mn. La répartition de l'azote dans le lingot de refusion est satisfaisante. Même les essais de formage effectués avec une extrémité de lingot se sont avérés satisfaisants. 2. Pour produire un lingot de refusion de 750 mm de diamètre et 2 m de long, de poids 7 t, à partir d'un acier contenant 0,1% C, 20% Mn, 12% Cr, 1% Si et 1,2% N, le reste étant essentiellement du fer, on utilise une électrode de fusion de 600 mm de diamètre et de longueur totale 3,15 m. Cette électrode est réalisée sous forme d'une pièce coulée composite par coulée centrifuge, ltenveloppe de l'électrode étant constituée par un préalliage contenant 0,1% C, 1,9% Si, 50% Mn, 30% Cr, 3% N, le reste étant essentiellement de l'acier. L'épaisseur de l'enveloppe de l'électrode est de 68 mm. Le pré-alliage est coulé dans un four à induction à moyenne fréquence de 3 t de capacité sous la pression atmosphérique. Après solidification de l'enveloppe de l'électrode dans l'appareil pour coulée centrifuge, on coule 4,2 t de matière pour le noyau constituée par un acier non allié avec 0,1% C et 0,4% Si, le reste étant essentiellement du fer et des impuretés, dans la coquille de coulée centrifuge. La très petite retassure filiforme subsistant après solidification complète ne gene pas lors de la refusion. La fusion de cette électrode est réalisée à l'aide d'un laitier constitué par 30% CaF2, 32% CaO, 32% A1203 et 6% SiO2, une pression de 20 atmosphères étant maintenue au-dessus du laitier à l'aide d'un mélange de gaz constitué par 50% en volume d'argon et 50% en volume d'azote. La 2 2 pression de travail minimale P correspondant à la valeur du quotient N /No 2 est > dans le cas présent, de 17,7 kgf/cm2, les valeurs à donner à N et N o étant respectivement de 0,285 et 1,2%. On utilise pour la refusion 170 kg du laitier ayant la composition indiquée ci-dessus. La refusion elle-meme était réalisée avec un apport de puissance au bain de laitier de 550 kW, l'intensité du courant de fusion étant de 20 000 A. On obtenait ainsi une vitesse de fusion de 720 kg/h en moyenne. La durée totale de la refusion, y compris le chauffage des extrémités, était de 11,45 h. La répartition de l'azote dans le lingot de refusion et l'ouvrabilité de celui-ci correspondent aux prévisions. Lors de l'utilisation d'électrodes de fusion en deux ou plusieurs parties, qui sont constituées en partie par des pré-alliages fortement chargés en azote, on peut se heurter,en particulier quand on les emploie à l'état fondu, à la difficulté suivante : la qualité des lingots refondus obtenus ne correspond pas, ou correspond insuffisamment, aux prévisions. L'action purifiante du procédé de refusion sur les inclusions non métalliques et les impuretés de l'acier, par exemple le soufre, peut etre insuffisante dans ces cas-là et par conséquent conduire à des produits de qualité inférieure. Dans les cas de ce genre, le produit de la refusion peut etre utilisé directement comme électrode ou comme matière de départ pour la réalisation d'électrodes après formage, ces électrodes devant ensuite etre refondues à nouveau de manière conforme à l'invention. Les défauts subsistant après la première refusion peuvent etre éliminés de cette manière avec une sécurité suffisante. Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par l'homme de l'art aux exemples représentés et décrits sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'élaboration d'aciers et d'alliages austénitiques avec des teneurs élevées en azote qui sont supérieures à celles maximales dissoutes sous une atmosphère en utilisant le procédé connu de la refusion sous laitier au four électrique dans un récipient clos de fusion sous surpression dans une atmosphère inerte, caractérisé en ce que l'on fait fondre des électrodes avec des teneurs en azote et en éléments alliés moyennes et restant invariables dans la section droite de l'électrode sur la totalité de sa longueur, qui correspondant aux teneurs souhaitées en azote et éléments d'alliage du produit de la refusion dans un bain de laitier connu qui ne peut ni céder ni absorber d'azote et en ce que la refusion est réalisée sous une pression minimale P d'un gaz ou d'un mélange de gaz inerte vis-à-vis du 2 2 laitier, et qui est égale à la valeur du rapport N /nô , N représentant la teneur moyenne en azote de l'électrode de fusion et N la proportion maximale d'azote soluble dans le produit de la refusion sous la pression de l'atmosphère ambiante. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fond à l'état de pièce coulée une électrode réalisée par chargement en azote et coulée d'une masse fondue dans un moule, sous une atmosphère d'azote sous pression. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des électrodes avec des teneurs moyennes élevées en azote et en éléments alliés et restant constantes dans la section transversale de l'électrode sur toute la longueur de celle-ci sont coulées en étant constituées par deux ou plusieurs parties de compositions différentes, au moins une partie des électrodes étant constituée par au moins un pré-alliage fortement chargé en azote et une autre partie de l'électrode étant constituée par au moins un acier allié ou non allié. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les électrodes constituées par au moins un pré-alliage et au moins un acier allié sont fondues, les éléments d'alliage Cr, Mn et N nécessaires dans le produit refondu étant concentrés dans le pré-alliage, les autres éléments d'alliage, en particulier le nickel, étant logés dans I'acier. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 3 et 4, caractérisé en ce que les électrodes fondues sont constituées par deux ou plusieurs parties de composition différente dont les aires des sections transversales sont par rapport à la section transversale des électrodes dans un rapport constant sur toute la longueur des électrodes. 6 - Procédé selon l'une quelconque des revendicationsl, 3, 4 et 5, caractérisé en ce que les électrodes fondues sont constituées par un noyau cylindrique en un pré-alliage très chargé en azote et par une gaine cylindrique entourant le noyau, qui contient les quantités additionnelles nécessaires d'éléments d'alliage pour le produit refondu. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 6, caractérisé en ce que les électrodes fondues sont constituées par un noyau coulé ou fritté en un pré-alliage autour duquel un tube en acier allié ou non allié est placé à chaud. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 7, caractérisé en ce que l'on fond des électrodes qui sont constituées par un pré-alliage coulé, fortement chargé en azote, dans lequel sont disposés, parallèlement aux axes dgélectrodes, des tiges ou tubes constitués par au moins un acier allié. 9 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes qui sont fondues sont des produits de refusion conformément au procédé selon les revendications 1 et 3 à 8, ou qui sont obtenues à partir de ceux-ci par formage à chaud.