Brevet FR2568845A1 — publié le 19860214

Utilisation d'un acier allié pour constituer des tubes for- mant cadre de bicyclette La présente invention concerne l'utilisation d'un acier allié pour constituer des tubes formant cadre de bicyclette. Des bicyclettes doivent, en particulier dans le domaine du sport, répondre à des exigences extrêmement rigoureuses. Il en est notamment ainsi pour des types de sports tels que les courses tout terrain ou le polo-cyclisme. Des cadres de bicyclettes en métal léger sont en défi- nitive aussi peu appropriés pour ce genre de sports que des cadres réalisés dans des aciers ordinaires. C'est pourquoi l'utilisation d'aciers traités à forte teneur en carbone pour les tubes formant cadre de bicyclet- tes sont connus. De tels aciers traités doivent être soumis à une trempe dans de l'huile ou de l'eau. Ceci a pour inconvénient que dès la fabrication des tu- bes formant cadre de bicyclette se produit une forte distor- sion qui nécessite un redressement des tubes formant cadre de bicyclette. Ce redressement a à son tour pour effet que les tubes connus formant cadre de bicyclette présentent une tension interne relativement importante. Les aciers traités utilisés jusqu'à présent sont en outre comparativement difficiles à souder en raison de leur teneur en carbone relativement élevée. Au moment o les tubes formant cadre de bicyclette uti- lisés jusqu'à présent sont assemblés par soudage ou brasage il peut se produire des fissures microscopies qui, sous l'action de fortes charges, risquent de conduire rapidement à une rupture du cadre de bicyclette. Dans le cas des tubes formant cadre de bicyclette con- nus la limite d'élasticité de la matière utilisée se situe à peu près entre 400 et 500 N/mm2. Des matières de ce genre présentent pour cette limite un allongement d'environ 8 à 10 %. Ceci signifie que la capacité de charge d'un cadre de bicyclette fabriqué à partir de tels tubes est relativement faible, et les inconvénients déjà mentionnés plus haut con- duisent à une durée de vie comparativement courte de tels cadres de bicyclettes. Afin de pouvoir remédier dans une certaine mesure à ces inconvénients on a utilisé jusqu'à présent des tubes à paroi relativement épaisse, ce qui a-cependant à son tour pour in- convénient, notamment lorsqu'il s'agit d'exécuter des exer- cices sportifs avec de telles bicyclettes, d'entraîner un accroissement du poids. La présente invention a pour but de définir un acier allié pour tubes formant cadre de bicyclette, dont les pro- priétés de résistance aux charges statiques et dynamiques sont particulièrement avantageuses pour le domaine d'utili- sation en question. Ce but est atteint selon l'invention par le fait qu'on met en oeuvre un acier allié, comportant 0,14 à 0,18 % de carbone, 0,15 à 0,3 % de silicium, 1,6 à 1,8 % de manganèse, 1,9 à 2,1 % de chrome, 0,45 à 0,60 % de molybdène, au moins 0,015 % d'aluminium, et du fer, comme matière constitutive pour des tubes formant cadre de bicyclette, l'élaboration de manière connue étant suivie d'un recuit entre 900 et 930 C, puis d'un refroidissement brusque à l'air, et ensuite d'un revenu à une température comprise entre 500 et 650 C. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident es- sentiellement en ce que l'acier allié précité résiste à de fortes charges tant statiques que dynamiques. La limite d'é- lasticité de la matière précitée se situe sensiblement entre 600 et 800 N/mm2 pour un allongement de 12 à 20 %. Une m a t i è r e de ce genre est très stable en particulier lorsqu'elle est soumise à des efforts alternés continus, de façon à présenter une longue durée de vie. Grace aux excellentes propriétés de cette matière il est a présent possible d'utiliser pour un cadre de bicyclette des tubes à paroi relativement mince de sorte qu'un cadre de bicyclette ainsi obtenu et doué en consé- quence également de bonnes propriétés ne présente qu'un faible poids. En raison des propriétés de l'acier allié selon l'invention,le renforcement,dont les tubes formant cadre de bicyclette font jusqu'à présent habituellement l'objet dans la région d'assemblage,n'est plus nécessaire, permettant ainsi non seulement de réaliser une économie de matière mais en particulier également d'économiser une phase de fabrication très laborieuse et coûteuse qui était jusqu'à présent nécessaire pour épaissir les tubes formant cadre de bicyclette dans la région d'assemblage. Dans ce but un tube constitutif d'un cadre de bicyclette était, en effet, jus- qu'à présent façonné par déformation mécanique en utilisant un poinçon ou analogue de forme conique. Etant donné que l'acier allié selon l'invention est brusquement refroidi à l'air, il ne se produit pratiquement pas de phénomènes de distorsion du tout ou bien ceux qui se produisent sont minimes au point d'être négligeables, de sorte que l'on peut pratiquement se dispenser d'un redresse- ment. Lors du soudage ou du brasage de tels tubes formant cadre de bicyclette il ne se forme, même dans la région d'assemblage, aucun point faible potentiel puisque la mati- ère selon l'invention peut être soudée et brasée sans que ses propriétés soient influencées négativement. Notamment en cas de soudage la teneur en carbone relativement faible de l'acier allié offre un avantage. L'utilisation de l'acier allié selon l'invention permet donc, en résumé, tant d'améliorer les propriétés mécaniques que d'abaisser le prix de revient et, ce qui est également d'un grand intérêt, de réduire le poids du cadre. Par conséquent, en comparaison de types de bicy- clettes connus jusqu'à présent, une bicyclette construite avec des tubes formant cadre selon l'invention peut supporter de plus fortes charges mécaniques, présente une plus grande longévité, peut être fabriquée & meilleur prix et, grace à son faible poids, être maniée plus facilement et plus commodément par celui qui l'utilise à des fins sportives. REVENDICATIONS Utilisation d'un acier allié comportant 0,14 à 0,18 % de carbone, 0,15 à 0,3 % de silicium, 1,6 à 1,8 % de man- ganèse, 1,9 à 2,1 % de chrome, 0,45 à 0,60 % de molybdène, au moins 0,015 % d'aluminium, et du fer, comme matière cons- titutive pour des tubes formant cadre de bicyclette, l'éla- boration de manière connue étant suivie d'un recuit entre 900 et 930 C, puis d'un refroidissement brusque à l'air, et ensuite d'un revenu à une température comprise entre 500 et 650 C.