Brevet FR2571741A1 — publié le 19860418

2571?74.1 Acier allié pour, notamment, des tubes de cycles La présente invention se rapporte à un acier allié destiné aux traitements thermiques et utilisable, notamment, pour des tubes de cycles. On connait sous la dénomination AFNOR 25CD4 un acier allié dont la composition théorique est: 0,25 % de carbone, 0,75 Z de manganèse, 0,25 % de silicium, 1 Z de chrome, 0,22 % de molybdène, moins de 0,035 % de phosphore, moins de 0,035 % de soufre, le solde étant formé par le fer et les impuretés habituelles. Le traitement thermique de référence consiste en une trempe à 860 C et un revenu à 550 C. On utilise un acier de ce type pour des tubes de cadres de cy- cles. Cet acier doit être brasé au moment de la fabrication des cadres. On cherche à alléger au maximum les cadres et on a besoin d'aciers dont la ré- sistance à la traction est maximum. La présente invention a pour but de fournir un acier dérivé d'un acier du type précédent et présentant une résistance à la traction amélio- rée. L'invention fournit un acier allié avec dispersoides qui, outre une bonne résistance à la traction, présente une aptitude à la déformation à chaud et à froid remarquable et une bonne aptitude au brasage. Le but recherché est atteint par un acier résistant à la traction et à la fatigue et ayant de bonnes propriétés de brasage, comportant en poids, 0, 23 à 0,29 Z de carbone, 0,23 à 0,28 % de silicium, 0,15 à 0,25 % de molybdène, moins de 0,035 % de phosphore, moins de 0,035 % de soufre, le solde étant formé par le fer et les impuretés habituelles, et caractérisé par le fait qu'il comporte 1 à 1,35 % de manganèse, 0,20 à 0,40 Z de chro- me, 0,08 à 0,15 % de vanadium. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description suivante. La teneur en carbone est comprise en poids entre 0,23 et 0,29 Z. L'acier contient du manganèse dans une proportion comprise entre 1 et 1,35 % et de préférence entre 1,10 et 1,20 %. Cet élément renforce la résis- tance à la traction. La teneur en phosphore ou en soufre ne dépasse pas 0,035 %. L'acier contient du chrome avec une teneur comprise entre 0,20 et 0,40 % et préférentiellement entre 0,25 et 0,30 %. L'acier comporte du mo- lybdène avec une teneur comprise entre 0,15 et 0,25 %. 2 2511742Q L'acier contient du vanadium avec une teneur comprise entre 0,08 et 0,15 % et préférentiellement entre 0,08 et 0,12 %. Cet élément confère à l'acier une résistance à la traction améliorée en formant des précipités ul- trafins (dispersoîdes). La teneur en silicium est comprise entre 0,23 et 0,28 %. La teneur en nickel est inférieure à 0,20 %. De l'aluminium est ajouté à l'acier de manière que la teneur fina- le en aluminium soit comprise entre 0,01 et 0,02 Z. Cette addition est ef- fectuée sous forme de fil, en lingotière. L'aluminium joue le rôle de stabi- lisateur de grain fin sans avoir un rôle de désoxydant. L'acier peut contenir des éléments résiduels tels que le cuivre et l'étain. La teneur maximum tolérée est de 0,1 Z pour le cuivre et de 0,01 Z pour l'étain. A titre d'exemple, on a étudié plus particulièrement deux nuances d'acier conformes à l'invention et qui sont référencées A et B. Les composi- tions pondérales en Z sont données dans le tableau 1 ci-dessous. TABLEAU 1 I I C I Mn I Si I Ni I Cr I Mo P S V I A1 I Fe - IA I 0,23 I 1,00 I 0,25 I40,10 | 0,25 I 0,15 1 IB 10,2911,20 1 0,25 1 0,20 1 0,30 1 0,25 1 0,025 I 0,025 10,08 I 0,01 Ibal. Le traitement thermique de l'acier selon l'invention correspond sensiblement au traitement thermique de référence de l'acier 25CD4. Ce trai- tement thermique de référence consiste en une trempe à 860 C environ et un revenu à 550 C environ. Les nuances d'acier A et B ci-dessus ont été testées par des es- sais de résistance à la traction, de fatigue et de brasage. Les aciers selon l'invention présentent une bonne résistance à la traction. Cette ré- sistance à la traction est de l'ordre de 860 N/mm2. A titre de comparaison l'acier 25CD4 présente une résistance à la traction de l'ordre de 760 N/mm2. Les aciers selon l'invention présentent une résistance à la fati- gue remarquable. Les aciers selon l'invention sont tout-à-fait adaptés au brasage du fait qu'ils autorisent des surchauffes jusqu'à 1100/1200 C sans altéra- tion des propriétés mécaniques. L'acier selon l'invention est particulièrement approprié pour fa- briquer des tubes destinés à la fabrication de cadres de cycles. 257174 i REVENDICATIONS l.- Acier comportant, en poids, 0,23 à 0,29 % de carbone, 0,23 à 0,28 % de silicium, 0,15 à 0,25 % de molybdène, moins de 0,035 % de phospho- re, moins de 0,035 % de soufre, le solde étant formé par le fer et les impu- retés habituelles, caractérisé par le fait qu'il comporte 1 à 1,35 % de manganèse, 0,20 à 0,40 % de chrome, 0,08 à 0,15 % de vanadium. 2.- Acier comportant, en poids, 0,23 à 0,29 % de carbone, 0,23 à 0,28 % de silicium, 0,15 à 0,25 % de molybdène, moins de 0,035 % de phospho- 0 re, moins de 0,035 % de soufre, le solde étant formé par le fer et les impu- retés habituelles, caractérisé par le fait qu'il comporte 1 à 1,20 % de manganèse, 0,25 à 0,30 % de chrome, 0,08 à 0,12 % de vanadium. 3.- Acier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il comporte en poids jusqu'à 0,1 % de cuivre et jusqu'à 0,01 % d'étain. 4.- Acier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte en poids 0,01 % à 0,02 % d'alumi- nium. 0 5.- Application d'un acier selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes à la fabrication de tubes destinés h des cadres de cy- cles.