Brevet FR2292777A1 — publié le 19760625

L'invention a pour objet des aciers au manganèse perfec tionnés, leur composition et leur traitement thermique, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un acier au manganèse et le produit ainsi obtenu. Le besoin d'aciers résistants aux chocs et à l'usure est connu. Ils sont utilisés, par exemple, dans les industries minières et les exploitations de carrières pour des marteaux, des barres, des concasseurs à mâchoires, des rouleaux-broyeurs, des boulets, des écrans de sécurité et des plaques, et dans l'industrie du génie civil pour des dents de godets, pour différents types de chargeurs et dragueurs, des forets, des burins et des pelles pour les trieurs de minerai. Jusqu'a présent, il existait un certain nombre d'aciers austénitiques au manganèse contenant 12 à 14% de manganèse et environ 1% de carbone en poids, avec ou sans autres additifs. Ces austénites sont relativement molles et les aciers trouvent leur utilité dans leur aptitude à durcir au travail sous contrainte. Le durcissement au travail résulte de la transformation de l'état de l'acier à partir de l'austénite relativement molle en un état relativement plus dur pendant le travail. L'aptitude à durcir au travail dépend ainsi de l'instabilité de l'austénite. Cependant, ces aciers austénitiques contenant 12 à 14% de manganèse ont trois désavantages importants a) leur aptitude à durcir au travail signifie qu'ils ne peuvent etre usinés par les méthodes usuelles qu'avec de grandes difficultés. Cela les rend impropres pour une diversité d'applications dans lesquelles une résistance à l'usure est souhaitée mais les parties ne peuvent être amenées à la forme désirée que par un usinage approprié. b) Le durcissement au travail se produit généralement uniquement lors d'un travail moyennement rude. L'acier durcit plutôt faiblement sous une usure par frottement relativement faible et il est ainsi insuffisamment résistant à l'usure par frottement pour plusieurs applications. c) Meme pour un durcissement lors d'un travail rude la dureté maximum atteinte est en général uniquement d'environ 54 Rockwell 'C'. Alors que ceci pourrait convenir pour de nombreuses applications, il est souhaitable d'avoir un acier qui puisse être rendu plus dur de façon importante. Quelques tentativesnônt été faites pour surmonter la première de ces difficultés en prolongeant le traitement thermique du recuit. Ce traitement transforme une partie de l'austénite en perlite qui est moins prédisposée au durcissement au travail. Dans cette condition semi-perlitique, l'acier peut astre usiné dans une certaine mesure. Cependant la transformation en perlite est généralement incomplète et seulement une possibilité limitée d'usinage est permise. De plus, le traitement thermique est prolongé et cot- teux et ceci le rend irréalisable en lui-même pour de nombreuses applications. Les deuxième et troisième difficultés reprézentent des limitations naturelles des aciers usuels contenant 12 à 14% de manganèse. Cependant, un groupe d'alliages de fer a été développé pour des applications dans lesquelles une dureté extrême est la première condition requise. En faisant varier le contenu en carbone, nickel, molybdène et chrome de ces alliages, on peut obtenir des duretés de l'ordre de 54-62 Rockwell 'C'. Ces alliages de fonte affinée sont largement utilisés mais, comme les aciers austénitiques contenant 12 à 14% de manganèse, ils ne peuvent pas être usinés facilement par les méthodes usuelles et ainsi, sont impropres pour une diversité d'applications dans lesquelles leur dureté pourrait autrement leur donner de la valeur. De plus, beaucoup sont fragiles et à cause de cela résistent mal aux chocs. Ils introduisent par conséquent le problème de rupture régulière ainsi qu'un coût élevé pour l'entretien de l'équipement important. Ainsi, les alliages actuels résistant à l'usure laissent beaucoup à désirer. Le besoin d'un alliage résistant à l'usure mais usinable est d'une grande importance. Cependant, on peut aussi mentionner que, sans se soucier de la possibilité d'usinage, même un petit accroissement de la résistance à l'usure et/ou aux chocs peut apporter des économies sensibles dans le coût de remplacement des parties usées ou cassées. C'est un premier but de l'invention de procurer un procédé perfectionné de fabrication d'aciers au manganèse et des aciers au manganèse perfectionnés produit par un tel procédé, grâce auquel les problèmes mentionnés ci-dessus sont réduits ou minimisés. La présente invention fournit un acier au manganèse ayant une composition en poids de : carbone 0,9 à 1,4%, manganèse 3,0 à 8,0%, chrome 1,0 à 2,5%, molybdène 0,5 à 2,5%, silicium 0,25 à 2,0%, le reste étant du fer et des impuretés accidentelles. De préférence, l'acier au manganèse a une composition dans laquelle les pourcentages sont de l'ordre suivant carbone 1,1 à 1,3%, manganèse 5,0 à 6,3%, chrome 1,6 à 2,2%, molybdène 1,4 à 2,0% et silicium 0,8 à 1,4%, le reste étant du fer et des impuretés accidentelles. Les aciers au manganèse fournis par l'invention peuvent exister dans plus d'un état métallurgique. Dans un état, ils peuvent avoir une structure prédominante en perlite et ainsi peuvent être usinés beaucoup plus facilement que les aciers austénitiques usuels contenant 12 à 14% de manganèse qui, comme on l'a mentionné, ont des problèmes de durcissement au travail. Dans d'autres états, les aciers au manganèse selon l'invention peuvent présenter des qualités de résistance à l'usure et/ou aux chocs améliorées et on a découvert que la transformation entre ces états variés peut être atteinte comme nous le décrirons plus loin. Dans une composition préférée, l'acier au manganèse selon l'invention a une composition en poids de : environ 1,2% en carbone, environ 6% en manganèse, environ 2% en chrome, environ 2% en molybdène, environ 18 en silicium, le reste étant du fer et des impuretés accidentelles. On a trouvé que le cobalt a une influence sur la dureté et la possibilité d'usinage de l'acier. En conséquence, la proportion de cobalt inclus varie selon l'application désirée de l'acier et dépend de l'importance relative de la dureté et de la possibilité d'usinage désirées. Le contenu en cobalt peut varier de 1 à 5%. Au-dessus de 5% le cott élevé serait non-économique. Du vanadium peut être inclus dans la composition de l'acier au manganèse jusqu'à 2% en poids. D'autres éléments peuvent être présents dans les aciers au manganèse selon l'invention de différentes manières. Par exemple, des composants étrangers peuvent être amenés dans la composition de l'alliage par des matériaux de départ de la composition. En variante, ils peuvent être sous forme de désoxydants résiduels ou d'autres corps résiduels provenant de l'utilisation d'agents traitants dans une étape intermédiaire ou autre de production. Des exemples d'éléments qui peuvent être présents en petite quantité comprennent le nickel, le soufre, le tungstène et le phosphore. En pratique, ces éléments individuels sont généralement présents en quantité totale inférieure à 2% en poids. Les aciers décrits dans la présente invention peuvent exister dans un état ayant un contenu en perlite supérieur à 50%, de préférence supérieur à 65%. Dans cet état, ils sont plus facilement usinables que les aciers au manganèse austénitiques usuels. On a trouvé qu'une méthode pour les transformer en un état prédominant en perlite consiste à les exposer à une température de l'ordre de 500 à 6900C pendant des périodes excédant une heure. De plus, les aciers décrits dans la présente invention peuvent être transformés en un état ayant un contenu prédominant en austénite. Dans un tel état lesdits aciers montrent une résistance à l'usure plus grande, comme comparée aux aciers usuels contenant 12 à 14% de manganèse. Cette résistance à l'usure provient d'au moins deux raisons. Premièrement, lesdits aciers au manganèse austénitiques ont la capacité de durcir au travail. On a trouvé que quelques-uns des aciers décrits dans la présente invention durcissent au travail plus facilement que le font les aciers usuels contenant 12 à 14% de manganèse. De plus, on a trouvé que la couche de surface produite pendant le durcissement au travail peut elle-même être plus dure de façon significative que les couches de surface produites lors du durcissement au travail de quelques-uns des aciers usuels contenant 12 à 14% du manganèse.Deuxièmement, on a trouvé que la résistance à l'usure est améliorée par un plus grand volume de particules de carbure métallique dur qui sont dispersées régulièrement à travers l'austénite ductile relativement molle. Cette grande proportion de carbures métalliques donne une résistance à l'usure supérieure comparée à d'autres aciers pauvres en manganèse qui sont quelquefois utilisés. On peut faire varier la taille, la forme et a distribütin~~des particuSes de carbure en modifiant les proportions d'additions dans l'alliage et aussi en modifiant le traitement thermique. On a trouvé qu'il était possible d'obtenir des aciers avec des particules de carbure dispersées à travers l'austénite et pas seulement aux limites des grains. Ces aciers ont une résistance à l'usure améliorée sans fragilité excessive. L'invention comprend un procédé pour fabriquer un acier au manganèse résistant à l'usure ayant un contenu prédominant en austénite qui comprend comme phases le chauffage d'un alliage de la composition décrite ci-dessus à une température de tordre de 900 à 11000C, de préférence de l'ordre de 980 à 10200C, puis le refroidissement de cet alliage à une température inférieure à 2000 C. Le refroidissement peut être effectué rapidement, par exemple dans un bain d'eau ou d'huile ou un courant d'air comprimé, et est de préférence effectué à une vitesse suffisamment rapide pour éviter la formation de perlite à des profondeurs allant jus qu'à 7,6 cm de la surface de l'alliage refroidi. Ledit refroidissement est effectué de préférence pendant une période inférieure à une heure. L'invention comprend aussi un procédé de fabrication d'acier au manganèse ayant un contenu prédominant en perlite qui comprend l'exposition de alliage austénitique décrit ci-dessus au chauffage à une température de l'ordre de 500 à 6900C pendant une période supérieure à une heure. L'alliage peut alors être refroidi à une température inférieure à 2000C et on a trouvé qu'il était susceptible d'être usiné par des méthodes normales. L'invention comprend aussi la fabrication d'aciers au manga nèse de l'espèce décrite possédant une dureté supérieure à 50 sur l'échelle Rockwell 'C', de préférence une dureté excédant 58 sur ladite échelle. Des duretés de l'ordre de 62 à 65 sur ladite échelle ont été atteintes. Selon l'invention, un procédé pour produire un acier au manganèse dans ledit état de dureté comprend l'exposition de l'acier dans un état prédominant en perlite à une température de l'ordre de 690 à 8000C, pendant une période supérieure à 5 mn, de préférence pendant une période entre 30 minutes et 25 heures. Avec quelques-uns des aciers au manganèse examinés, une dureté maximum a été obtenue en exposant l'acier à une température de l'ordre de 690 à 7600C. L'acier peut ensuite être refroidi en-dessous de 500C et est trouvé avoir une microstructure martensitique. Pour obtenir un durcissement optimal, le temps à la température de l'ordre de 690 à 8000C dépend de a) la température réelle choisie; b) la composition de l'alliage choisie mais, à cause de la stabilité des carbures de l'alliage, des vitesses de chauffage rapides et des périodes courtes d'exposition à cette température, ainsi que l'ont montré quelques méthodes antérieures, ne sont pas nécessairement des conditions requises pour le procédé selon l'invention. De plus, parce que la possibilité de durcissement de l'acier au manganese selon l'invention est suffisamment forte, la microstructure martensitique finale de l'acier durci peut être obtenue sans trempage important, par exemple avec de l'air refroidissant, réduisant ainsi la probabilité de fissuration pendant le durcissement. Une caractéristique des aciers au manganèse selon la présente invention est qu'ils peuvent exister dans plus d'un état métallurgique et peuvent être transformés d'un état à un autre. Par exemple, ils peuvent être transformés en un état prédominant en austénite par exposition à une température de l'ordre de 900 à 11000C suivi par un refroidissement tel que décrit ci-dessus. Ayant été refroidis, (au moins à une température inférieure à 6900C), ils peuvent alors être transformés en un état prédominant en perlite par exposition à une température de l'ordre de 500 à 690"C pendant une période supérieure à une heure. Dans cet état prédominant en perlite, ils sont plus facilement usinables.S'il est nécessaire d'employer l'acier dans une utilisation pour laquelle la résistance à l'usure avec une bonne ductilité est importante, l'acier peut étre retransformé d'un état prédominant en perlite en un état prédominant en austénite par exposition ultérieure à une température de l'ordre de 900 à 11000C, suivie par un refroidissement tel que décrit cidessus. De manière alternative, si l'on veut que l'acier ait le maximum de dureté, il peut être transformé d'un état prédominant en perlite en un état durci par exposition à une température de l'ordre de 690 à 8000C suivie par un refroidissement en-dessous de 500C. Le fait que ces aciers puissent être transformés en un état prédominant en perlite usinable rend non seulement le façonnage plus facile pour beaucoup d'applications actuelles, mais permet aussi que les parties travaillant soient formées dans une variété de formes qu'il serait difficile d'obtenir avec quelques aciers usuels contenant 12 à 14% de manganèse. Le fait que ces aciers dans leur état prédominant en austénite durcissent au travail plus facilement que quelques aciers usuels au manganèse, apporte une performance améliorée pour beaucoup d'applications actuelles dans lesquelles la résistance à l'usure est importante. Cela rend aussi plus faciles quelques applications ultérieures dans lesquelles l'acier supporte une usure par frottement relativement faible lors de l'utilisation.Cette usure par frottement a été quelquefois insuffisante jusqu'à maintenant pour produire un durcissement au travail adéquat. Dans l'état durci, quelques-uns des aciers ont des duretés plus fortes que des alliages de fonte affinée et/ou des fontes coulées mais on a trouvé qu'ils étaient moins fragiles. Ils sont utiles pour des applications dans lesquelles la dureté est importante, mais des problèmes ont été rencontrés jusqu'à maintenant lors de la rupture des parties travaillant. Ils sont également importants pour des applications dans lesquelles on désire usiner les aciers avant le durcissement Dans le dessin annexé, les figures 1, 2 et 3 sont des graphiques température-temps qui illustrent respectivement trois procédés pour produire un acier au manganèse durci selon I' inven- tion.Les températures montrées appartiennent aux domaines spécifiés ci-dessus et ne sont pas critiques. Les temps indiqués sont des valeurs nominales. Dans le procédé illustré sur la figure 1, l'alliage est chauffé jusqu'à environ îOîO0C, refroidi à environ 200C, chauffé à environ 6500C, maintenu à cette température pendant plusieurs heures, refroidi à 200 C, chauffé jusqu'à environ 7500C et refroidi à la température ambiante. Dans le procédé illustré sur la figure 2, la 'seconde étape de refroidissement n'a pas lieu et l'alliage est chauffé de 6500C à 7500C pour le traitement thermique final.Dans le procédé illustré sur la figure 3, les deux étapes de refroidissement intermédiaires n'ont pas lieu, l'alliage étant refroidi de 10l00Cà 6500C, gardé à cette température pendant plusieurs heures, chauffé à 7500C pour le traitement thermique final, puis refroidi à la température ambiante. Des exemples illustrant les aspects de l'invention mentionnés précédemment sont maintenant décrits. Un alliage ayant une composition en poids de 1,1% en carbone, 5,7% en manganèse, 1,7% en cobalt, 1,9% en chrome, 1,8% en molybdène, 1,1% en silicium, le reste étant du fer et des quantités mineures d'impuretés accidentelles, a été traité thermiquement selon l'invention. Les microstructures et les duretés ont été notées à chaque étape. Les résultats sont rapportés ci-dessous dans le tableau 1 et les structures sont illustrées sur les photographies montrées par les figures 4, 5 et 6 des dessins annexés. Les photographies des figures 4 et 5 sont des grossissements de X250 et la figuré 6 est un grossissement de X630. TABLEAU 1 ECHANTILLON OBSERVATIONS A. Acier austénitique obtenu par Carbures primaires discrets chauffage à 10000C et et carbures secondaires fins refroidissement dans un courant dispersés uniformément dans d'air jusqu'à la température une matrice austénitique. ambiante Dureté 24 Rockwell C. B. Comme pour A, puis chauffage Carbure distribué comme pendant 4 heures à 640 C dans A, mais la matrice est devenue une perlite finement lamellaire avec un peu de bainite supérieure. Dureté 40 Rockwell C. C. Comme pour B, puis chauffage Carbures primaires distribué pendant 4 heures à 7400C et comme dans A, mais la matric refroidissement jusqu'à la est devenue martensitique. température ambiante. La figure 6 montre une masse de base de fin carbure sphéroïde. Dureté 62 rockwell C. Pour des applications dans lesquelles l'alliage doit être utilisé dans l'état complètement austénitique pour une ductilité maximale, l'austénite doit être suffisamment stable pour éviter la rupture d'autres constituants plus durs et moins ductiles pendant sa mise en service à l'intérieur d'un domaine de températures définies. Pour déterminer quelques caractéristiques thermiques de l'alliage, les produits de trois coulées ayant les compositions rapportées dans le tableau 2 ont été transformés en austénite à 10000C avant d'être rapidement refroidis jusqu'à la température ambiante. Des échantillons de ces alliages furent exposés à des températures de l'ordre de -60 à 2000C pendant une période allant jusqu'à 52 heures puis furent examinés par des techniquès utilisant la diffraction des rayons X. On n'a pas obtenu de preuves de produits de transformation indiquant que la température Ms est inférieure à -600C, et aucun produit perlitique n'est formé à une température inférieure à 2000C. TABLEAU 2 % en poids de l'él6ment Heat N C Mn Co Cr Mo Si M884 1,2 7,3 1,8 2,0 2,0 1,3 M971 1,1 5,7 1,7 1,9 1,8 1,1 M978 1,1 5,9 1,9 2,0 1,8 1,0 D'autres impuretes accidentelles telles que du nickel, du tungstène, du vanadium du soufre et du phosphore étaient aussi présentes. Des essais au laboratoire pour évaluer la résistance à l'usure furent menés utilisant la méthode exposée ci-dessous Des échantillons de différents alliages comprenant l'acier selon l'invention furent boulonnés à la périphérie d'un disque en acier. L'assemblage fut attaché à un mandrin et les échantillons tournés dans une pâte abrasive de carbure de silicium et de corindon. Les échantillons furent nettoyés, séchés et pesés initialement et à certains intervalles de temps pendant l'essai. Les matériaux utilisés durant les essais et les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau 3. TABLEAU 3 ler Essai, durée 205 heures eme Essai, durée 255 heures Perte de Perte de Echantillon poids en Eçhantillon poids en grammes grammes T4316-1 Durci 0,325 M971 (1) Durci 0,357 M971 Acier austénitique 0,365 M971 (2) Durci 0,360 Acier 13% en manganèse 0,440 Acier 13% en manganèse 0,582 Alliage de fonte affiné 0,314 ASTM 532 Type 1 0,335 ASTM 532 Type 1 Les compositions de "Heat T4316-1" et "Heat M971" (sans compter le fer ni les impuretés accidentelles) étaient Carbone Manganèse Cobalt Chrome Molybdène Silicone T4316-1 0,99 5,0 Trace 1,9 1,7 0,80 M971 1,1 5,7 1,7 1,9 1,8 1,1 Les résultats indiquent que, dans les conditions de l'essai mentionné ci-dessus, les alliages selon l'invention montrent une amélioration considérable de la résistance à l'usure comparée à un acier contenant 13% de manganèse et, dans les conditions où le durcissement est complet, ont une résistance à l'usure appro chant celle d'un alliage de fonte affinée ASTM 532 Type 1. L'évaluation de la capacité d'usinage d'acier au manganèse perlitique selon l'invention, basée sur des expériences d'opérateur indique une classification supérieure à 40%1e "Water Hardening Tod Steel", référence American Society for Metals - Metals Hand book Volume 3", "Evaluation de la capacité d'usinage d'aciers recuits pour outils" (Machinability Ratings for Annealed Tool Steels") Les essais suivants furent effectués pour comparer les capa cités de durcissement au travail relatives de l'alliage selon l'invention et de l'acier contenant 12 à 14% de manganèse. Des échantillons d'essais carrés furent préparés et trans formés en austénite sous vide à 10000C puis refroidis rapidement à la température ambiante dans un courant d'argon. Chacun des échantillons d'essai fut alors martelé en grenaille selon des conditions standard pendant deux et quatre minutes. Les essais de microdureté des surfaces et des sections transver sales ont donné les résultats qui sont rapportés dans le tableau 4. TABLEAU 4 Temps de martellement deux minutes Temps de martellement quatre minutes Dureté de Dureté à profondeur Dureté de Dureté à Profondeur Echantillon surface 0,0025 cm de la zone surface 0.0025 cm de la zone Dureté en-dessous de durcie à Dureté à partir durcie à d'essai "Vickers" la surface partir de "Vickers" de la partir de la charge 200g Dureté la surface 200g surface surface "Vickers" 200g Dureté "Vickers"200g valeurs valeurs valeurs valeurs valeurs moyennes moyennes moyennes moyennes moyenne@ 12-14% Mn(1) 770 662 0,063 cm 833 726 non déterminé 12-14%Mn(1) 780 294 0,063 cm 802 710 non déterminé Heat M971 830 690 0,071 cm 841 720 non déterminé Heat M976 870 685 0,063 cm 918 830 non déterminé Heat T4316-1 910 700 0,071 cm - - Heat T4316-2@ 946 820 0,056 cm 927 848 non déterminé X Composition chimique similaire au T4316-1 auquel on s'est référé au-dessous du tableau 3 à l'excaption de l'addition d'un pourentage de cobalt de 4,2@. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un acier au manganèse contenant du carbone, du manganèse, du chrome et du molybdène par traitement thermique, caractérisé en ce qu'un alliage ayant la composition en poids suivante : Carbone 0,9 à 1,4% Manganèse 3,0 à 8,0% Chrome 1,O à 2,5% Molybdène 0,5 à 2,5% Silicium 0,25 à 2,0% Cobalt 1,O à 5,0% le reste étant du fer et des impuretés accidentelles, est chauffé à une température de l'ordre de 900 à 1100 C, l'alliage étant ensuite refroidi à une température inférieure à 200 C pour produire un acier au manganèse résistant à l'usure ayant un contenu prédominant en austénite. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après ledit chauffage. l'alliage est refroidi à une vitesse suffisamment rapide pour éviter la formation de perlite à des profondeurs allant jusqu'à 7,6 cm à partir de la surface de l'alliage refroidi. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit refroidissement de l'alliage est effectué pendant une période inférieure à une heure. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alliage a la composition en poids suivante Carbone 1,1 à 1,3% Manganèse 5,0 à 6,3% Chrome 1,6 à 2,2% Molybdène 1,4 à 2,0% Silicium 0,8 à 1,4% Cobalt 1,O à 5,0% le reste étant du fer et des impuretés accidentelles. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'acier au manganèse résistant à l'usure a un contenu en austénite supérieur à 90% en volume. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend le chauffage de l'acier au manganèse prédominant en austénite résistant à l'usure à une température de l'ordre de 500 à 6900C pendant une période supérieure à une heure. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend le chauffage de l'acier au manganèse prédominant en austénite résistant à l'usure à une température de l'ordre de 500 à 6900C pendant une période supérieure à une heure, puis le refroidissement de l'acier à une température inférieure à 2000C pour produire un acier au manganèse usinable ayant un contenu en perlite supérieur à 50% en volume. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'acier au manganèse usinable a un contenu-en perlite supérieur à 65% en volume. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend le chauffage de l'acier au manganèse prédominant en austénite résistant à l'usure à une tem- pérature de l'ordre de 500 à 690 C pendant une période supérieure à une heure, l'acier étant ensuite chauffé à une température de l'ordre de 690 à 8000C pendant une période supérieure à 5 mn, puis refroidi à une température inférieure à 50 C pour produire un acier au manganèse dur ayant une dureté supérieure à 50 sur l'échelle Rockwell C. 10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un chauffage ultérieur de l'acier à une température de l'ordre de 690 à 800 C pendant une période supérieure à 5 mn, ledit acier étant ensuite refroidi à une température inférieure à 50 C pour produire un acier au manganèse dur ayant une dureté supérieure à 50 sur l'échelle Rockwell C. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'acier au manganèse dur a une dureté supérieure à 58 sur l'échelle Rockwell C. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que la microstructure de l'acier au manganèse dur consiste de façon prédominante en carbures dispersés dans une matrice martensitique. 13. Procédé de fabrication d'un acier au manganèse ayant une dureté supérieure à 50 sur l'échelle Rockwell C, caractérisé. en ce qu'un-alliage de la composition suivante Carbone 0,9 à 1,4% Manganèse 3,0 à 8,0% Chrome 1,O à 2,5% Molybdène 0,5 à 2,5% Silicium 0,25 à 2,0% Cobalt 1,0 à 5,0% le reste étant du fer et des impuretés accidentelles, est chauffé à une température de l'ordre de 900 à 11000C, puis refroidi à une température inférieure à 6900C, l'alliage étant ensuite maintenu à une température de l'ordre de 500 à 6900C pendant une période supérieure à une heure, puis chauffé à une température de l'ordre de 690 à 8000C pendant une période supérieure à 5 minutes et refroidi à une température inférieure à 500C. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que l'acier au manganèse dur est rendu libre de contraintes par un recuit à une température de l'ordre de 200 à 6500C. 15. Acier au manganèse résistant à l'usure, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 16. Acier au manganèse, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par le procédé selon la revendication 6. 17. Acier au manganèse usinable, caractérisé en ce qu'il est produit par le procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8. 18. Acier au manganèse dur, caractérisé en ce qu'il est produit par un procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 14. 19. Acier au manganèse résistant à l'usure produit par le traitement thermique d'un alliage contenant du carbone, du manganèse, du chrome et du molybdène, caractérisé en ce qu'il est produit par le chauffage d'un alliage de la composition suivante Carbone 0,9 à 1,4% Manganèse 3,0 à 8,0% Chrome 1,O à 2,5% Molybdène 0,5 à 2,5% Silicium 0,25 à 2,0% Cobalt 1,0 à 5,0% le reste étant du fer et des impuretés accidentelles, à une température de l'ordre de 900 à 1100 C, l'alliage étant ensuite refroidi à une température inférieure à 200 C. 20. Acier au manganèse usinable produit par le traitement thermique d'un alliage contenant du carbone, du manganèse, du chrome et du molybdène, caractérisé en ce qu'il est produit par le chauffage d'un alliage de la composition suivante : Carbone 0,9 à 1,4% Manganèse 3,0 à 8,0% Chrom 1,0 à 2,5% Molybdène 0,5 à 2,5% Silicium 0,25 à 2,0% Cobalt 1,0 à 5,0% le reste étant du fer plus des impuretés accidentelles, à une température de l'ordre de 900 à 1100 C, l'alliage étant ensuite refroidi à une température inférieure à 6900C, chauffé à une température de l'ordre de 500 à 6900C pendant une période supérieure à une heure puis refroidi à une température inférieure à 2000C. 21. Acier au manganèse dur ayant une dureté supérieure à 50 sur l'échelle Rockwell C, produit par le chauffage d'un alliage contenant du carbone, du manganèse, du chrome et du molybdène, caractérisé en ce qu'il est produit par le chauffage d d'un alliage de la composition suivante Carbone 0,9 à 1,4% Manganèse 3,0 à 8,0% Chrome 1,0 à 2,5% Moylbdène 0,5 à 2,5% Silicium 0,25 à 2,0% Cobalt 1,0 à 5,0% le reste étant du fer et des impuretés accidentelles, à une température de l'ordre de 900 à 1100 C, l'alliage étant ensuite refroidi à une température inférieure à 6900C, maintenu à une température de l'ordre de 500 à 6900C pendant une période supérieure à une heure, chauffé à une température de l'ordre de 6900C à 800 C pendant une période supérieure à 5 minutes, puis refroidi à une température inférieure à 50 C. 22. Acier au manganèse contenant du carbone, du manganèse, du chrome et du molybdène, caractérisé en ce que sa composition en poids est la suivante Carbone 0,9 à 1,4% Manganèse 3,0 à 8,0% Chrome 1,O à 2,5% Molybdène 0,5 à 2,5% Silicium 0,25 à 2,0% Cobalt 1,O à 5,0% le reste étant du fer et des impuretés accidentelles. 23. Acier au manganèse contenant du carbone, du manganèse, du chrome et du molybdène, caractérisé en ce que sa composition en poids est la suivante Carbone 1,1 à 1,3% Manganèse 5,0 à 6,3% Chrome 1,6 à 2,2% Molybdène 1,4 à 2,0% Silicium 0,8 à 1,4% Cobalt 1,O à 5,0% le reste étant du fer et des impuretés accidentelles.