INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le Tableau 3 présente la composition d’un exemple 2 d’alliage à base de fer pour une pièce métallique selon la présente invention et d’un contre-exemple 5 renforcé par la précipitation de carbures de vanadium élaborés sous vide puis atomisés au gaz sous forme de poudre, tamisés, mis en forme par le procédé de fabrication additive de fusion laser sur lit de poudre avec une épaisseur de couche de 50µm et une stratégie de lasage à +/-45° (soit une rotation de 90° entre chaque couche successive) puis traités thermiquement à 1050°C pendant 1h suivi d’un refroidissement air puis vieilli à 600°C pendant 5h suivi d’un refroidissement air pour l’exemple 2 et à 650°C pendant 5h suivi d’un un refroidissement air pour le contre-exemple 5.
Eléments Exemple 2 Contre-exemple 5 Fe + impuretés solde solde Ni 41,0 ± 0,5 34,5 ± 0,5 Co Cr 0,016 ± 0,0015 Nb 5,250 ± 0,007 - V - 1,38 ± 0,007 Mo - - C 0,0176 ± 0,0015 0,2336 ± 0,0022 N 0,0085 ± 0,0010 0,0066 ± 0,0009 O 0,029 ± 0,0017 0,0187 ± 0,0019 Mn 0,352 ± 0,009 0,382 ± 0,005 Si 0,340 ± 0,0063 0,33 ± 0,007 S 0,00154 ± 0,0001 0,0021 ± 0,0001 P
Le Tableau 4 présente les duretés Vickers HV30 obtenues pour l’exemple 2 et le contre-exemple 5 après obtention de pièces par le procédé de fusion laser sur lit de poudre et le traitement thermique indiqué ci-dessus.
Exemple 2 Contre-exemple 5 HV30 418 266
L’exemple 2 d’alliage selon l’invention, produit par mise en œuvre poudre et fabrication additive confirme le niveau de dureté obtenu pour l’exemple 1 par la voie forgée. Le contre-exemple 5 confirme que le durcissement atteint par renforcement par précipitation de carbures de vanadium ne permet pas d’obtenir un niveau de dureté aussi élevé.
Le Tableau 5 présente les résistances à la rupture en traction Rm et les allongements à rupture A% obtenus après différents traitements thermiques réalisés sur une pièce métallique à base de l’alliage de l’exemple 2. L’indice « H » correspond à un test réalisé sur une éprouvette fabriquée horizontalement, tandis que l’indice « V » correspond à un test réalisé sur une éprouvette fabriquée verticalement. On constate qu’il est possible de moduler le traitement thermique pour obtenir une pièce métallique en favorisant sa dureté ou son allongement à rupture.
COMPOSITION comprenant un alcane et un oxo-ester La présente demande concerne le domaine technique des compositions dégraissantes, dégrippantes, nettoyantes et/ou lubrifiantes.
L’invention concerne une composition comprenant au moins un alcane de formule C n H 2n+2 avec n≤12 et au moins un oxo-ester, et un aérosol la comprenant.
L’invention concerne également un procédé pour dégraisser, nettoyer, protéger, dégripper, faire briller et/ou lubrifier une surface comprenant l’application de la composition.
Le produit WD-40® est un dégraissant multifonction développé en 1953 et largement rependu dans le commerce.
Les ingrédients principaux du WD-40 sont les suivants : 50 % d'hydrocarbures aliphatiques, Moins de 25 % d'huile de base pétrole, Hydrocarbure aliphatique à faible pression de vapeur de 12 à 18 %, 2 à 3 % de dioxyde de carbone, Moins de 10 % d'ingrédients inertes.
Bien qu’efficace, ce produit est néfaste pour l’environnement en raison de sa composition d’origine pétrochimique. Il est de plus hautement toxique et irritant pour la peau.
Il existe donc un réel besoin de disposer de compositions pour dégraisser, nettoyer, protéger, dégripper, faire briller et/ou lubrifier les surfaces et possédant un meilleur impact à la fois écologique et sur la santé de l’utilisateur.
La demande de brevet CN103510099 divulgue un agent dégraissant respectueux de l’environnement. Ledit dégraissant est constitué majoritairement de carbonate de sodium et de soude et a pour constituants minoritaires notamment des émulsifiants et silicones.
La et la présentent les performances de piles boutons fabriquées avec les produits préparés dans l’exemple 3 et l’exemple comparatif 1, respectivement. La présente une courbe de charge-décharge de l’échantillon préparé dans l’exemple 3 à 0,1 C, et on peut voir qu’une capacité de décharge spécifique de l’échantillon à 0,1 C est de 155 mAh/g. La présente une courbe de charge-décharge de l’échantillon préparé dans l’exemple comparatif 1 à 0,1 C, et on peut voir qu’une capacité de décharge spécifique de l’échantillon à 0,1 C est de 142 mAh/g. Les résultats montrent que le matériau LMFP revêtu de carbone par MPCVD présente des performances remarquables.
La et la présentent les performances de piles boutons fabriquées avec les produits préparés dans l’exemple 3 et l’exemple comparatif 1, respectivement. La présente l’impédance en CA de l’exemple 3 et de l’exemple comparatif 1, où un spectre d’impédance comprend une région haute fréquence et une région basse fréquence, un diamètre en demi-cercle de la région haute fréquence représente l’impédance de transfert électrochimique R ct , et une ligne droite dans la région basse fréquence représente une vitesse de diffusion de Li + . L’exemple comparatif 1 présente la R ct la plus grande, ce qui indique que l’impédance de l’échantillon de cet exemple comparatif est très élevée et que l’échantillon de cet exemple comparatif possède une conductivité électronique basse, ce qui donne une grande polarisation et une faible capacité spécifique pendant un processus de charge-décharge.
Dans cet exemple de test, les matériaux de cathode préparés dans les exemples 1 à 14 et l’exemple comparatif 1 ont chacun été soumis à un test de charge-décharge, et les résultats des tests ont été présentés dans le tableau 1. Avec chacun des exemples 1 à 14 et l’exemple comparatif 1 servant d’électrode positive, un mélange de LiPF 6 1 M et de carbonate de diéthyle (« diethyl carbonate » en anglais ou DEC) en volumes égaux servant d’électrolyte, et une feuille de lithium servant d’électrode négative, une demi-pile bouton a été fabriquée ; et le testeur de contrôle de programme de batterie LAND (LAND CT2001A) a été utilisé pour tester les performances de débit de la batterie.
Tableau 1 Résultats des tests de performances Capacité de décharge spécifique à 0,1 C (mAh/g) Rendement initial (%) Capacité de décharge spécifique à 1 C (mAh/g) Exemple 1 145 96,5 130 Exemple 2 152 97,2 139 Exemple 3 155 98,8 141 Exemple 4 150 96,3 138 Exemple 5 143 96,5 132 Exemple 6 149 97,5 138 Exemple 7 153 97,2 139 Exemple 8 152 96,8 132 Exemple 9 151 93,9 131 Exemple 10 148 95,0 133 Exemple 11 149 94,6 133 Exemple 12 151 95,7 135 Exemple 13 152 92,9 136 Exemple 14 152 94,0 138 Exemple comparatif 1 142 94,1 129
Dans les exemples 1 à 14 de la présente divulgation, une couche de carbone déposée par MPCVD peut protéger une feuille d’électrode positive revêtue de carbone contre la corrosion par un électrolyte, et le degré élevé de graphitisation du matériau de cathode améliore la conductivité électronique/ionique et les performances électrochimiques.
Les exemples de la présente divulgation ont été décrits en détail ci-dessus en se référant aux dessins annexés, mais la présente divulgation n’est pas limitée à ceux-ci. Dans le cadre des connaissances que possède l’homme du métier, diverses modifications peuvent être apportées sans s’écarter de l’objet de la présente divulgation.
Dispositif pour le maintien d’un élément de stockage d’énergie sur un socle d’un système de stockage d’énergie. L’invention concerne un dispositif pour le maintien d’un élément de stockage d’énergie sur un socle d’un système de stockage d’énergie. L’invention porte aussi sur un système de stockage d’énergie comprenant un tel dispositif. L’invention porte encore sur un véhicule, notamment automobile, comprenant un tel dispositif et/ou un tel système de stockage d’énergie.
Les véhicules à motorisation électrique ou hybride sont pourvus d’un système de stockage d’énergie ou « pack batterie » comprenant des cellules électrochimiques pour fournir de l’énergie électrique à un moteur électrique.
Dans un tel système de stockage d’énergie, plusieurs cellules électrochimiques sont habituellement assemblées dans un module. Les modules sont supportés par une structure et reliés entre eux.
On connaît des assemblages de cellules comprenant des éléments de clipsage pour retenir les cellules, comme dans le document US10468644.
Toutefois, les solutions existantes présentent des inconvénients. En particulier, à cause des dispersions lors de la fabrication des cellules, la hauteur des différentes cellules varie et les cellules ne sont pas bien bloquées selon la direction verticale par les éléments de clipsage.
Le but de l’invention est de fournir un dispositif et un procédé remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les dispositifs et procédés connus de l’art antérieur. En particulier, l’invention permet de réaliser un dispositif qui soit plus fiable et peu encombrant et qui présente un coût réduit et un procédé rapide à mettre en œuvre.
L'invention se rapporte à un dispositif pour le maintien d’un élément de stockage d’énergie sur un socle d’un système de stockage d’énergie, le dispositif comprenant une portion allongée, un moyen de blocage et un moyen de rappel élastique, le moyen de blocage étant configuré pour appliquer une pression sur une surface supérieure de l’élément de stockage d’énergie, le moyen de rappel élastique étant destiné à être agencé entre le socle et une surface inférieure de l’élément de stockage d’énergie, la portion allongée étant destinée à s’étendre au moins partiellement entre la surface inférieure et la surface supérieure de l’élément de stockage d’énergie.
Le dispositif peut en outre comprendre une base destinée à être agencée entre le socle et la surface inférieure de l’élément de stockage d’énergie, la portion allongée s’étendant au moins partiellement entre la base et le moyen de blocage.
La portion allongée, le moyen de blocage et le moyen de rappel élastique peuvent être sous la forme d’une seule pièce mécanique.
La présente invention concerne en outre un procédé de fabrication d’une poudre d’alliage à base de fer selon l’invention comprenant les étapes suivantes : a- mélange de matières premières élémentaires ou pré alliées, b- fusion du mélange obtenue à l’étape a), avantageusement dans un four à induction sous vide (VIM), c- atomisation au gaz, avantageusement à l’azote, du produit obtenu à l’étape b) de façon à obtenir une poudre, avantageusement majoritairement sphérique (c’est-à-dire sans angle vif), d- tamisage ou criblage de la poudre obtenue à l’étape c), avantageusement sous atmosphère inerte, de façon à obtenir la fraction granulométrique désirée, e- récupération de la poudre obtenue.
La présente invention concerne en outre un procédé de fabrication d’une pièce en alliage à base de fer ayant la composition selon l’invention, comprenant les étapes suivantes : A - fabrication de la poudre d’alliage à base de fer selon l’invention, avantageusement à l’aide du procédé selon l’invention, B1 - soumission de la poudre obtenue à l’étape A) à un procédé de fabrication additive, avantageusement choisi dans le groupe constitué par la fusion sélective par laser sur lit de poudre (LBM), la fusion par faisceau d'électrons (EBM), la fusion laser par projection de poudre telle que la Construction Laser Additive Directe (CLAD ® ) ou la Déposition Directe Métal (DMD) et l’injection de liant sur lit de poudre (MBJ), ou à un traitement de compaction isostatique à chaud (CIC) dans l’objectif d’obtenir une pièce ou B2 – soumission de la poudre obtenue à l’étape A) à un procédé de fusion laser par projection de poudre telle que la Construction Laser Additive Directe (CLAD ® ) ou la Déposition Directe Métal (DMD) suivi d’un forgeage du dépôt constitué par la poudre fusionnée, C – soumission de la pièce obtenue à l’étape B1) ou B2) à au moins un traitement thermique et/ou physique et/ou chimique, avantageusement choisi dans le groupe constitué par un traitement thermique de relaxation, un traitement de compaction isostatique à chaud (CIC), si l’étape B1) n’est pas un traitement de compaction isostatique à chaud (CIC), un traitement de mise en solution, un traitement de vieillissement, un traitement de finition tel qu’un traitement de modification de la surface ou un dépôt d’un revêtement de protection contre la corrosion et l’oxydation, et un mélange de ces traitements, D - récupération de la pièce ainsi obtenue.
Dans un mode de réalisation avantageux, l’étape C) du procédé selon l’invention consiste en un traitement de mise en solution entre 1050°C et 1150°C, avantageusement entre 1050°C et 1100°C, en particulier 1050°C, pendant 1 heure à 4 heures, avantageusement pendant 1 heure, suivi d’un traitement de vieillissement entre 600°C et 700°C, avantageusement entre 600°C et 650°C, en particulier 600°C, pendant 5 heures à 10 heures, avantageusement pendant 5 heures, ou en un traitement de vieillissement direct entre 600°C et 700°C, avantageusement entre 600°C et 650°C, en particulier 600°C, pendant 5 heures à 10 heures, avantageusement pendant 5 heures, sans mise en solution.
Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, l’étape C) du procédé selon l’invention consiste en un traitement de vieillissement direct entre 600°C et 700°C, avantageusement entre 600 et 650°C, en particulier 600°C, pendant 5 heures à 10 heures, avantageusement pendant 5 heures, sans mise en solution.
La présente invention concerne de plus un procédé de fabrication d’une pièce d’alliage à base de fer selon l’invention comprenant les étapes suivantes : i- mélange de matières premières élémentaires ou pré alliées, ii- fusion du mélange obtenue à l’étape i), avantageusement dans un four à induction sous vide (VIM), iii- optionnellement, homogénéisation par un traitement thermique du lingot obtenu à l’étape ii), avantageusement à une température de 1240°C pendant 4 heures, iv- transformation du lingot obtenu à l’une quelconque des étapes ii) ou iii) par forgeage, en particulier à chaud, avantageusement avec un taux de déformation de 80 à 90% v. récupération de la pièce ainsi obtenue.
Dans un mode de réalisation avantageux, l’étape vi) du procédé selon l’invention consiste en un traitement de mise en solution entre 1050°C et 1150°C, avantageusement entre 1050°C et 1100°C, en particulier 1050°C, pendant 1 heure à 4 heures, avantageusement pendant 1 heure, suivi d’un traitement de vieillissement entre 600°C et 700°C, avantageusement entre 600°C et 650°C, en particulier 600°C, pendant 5 heures à 10 heures, avantageusement pendant 5 heures, ou en un traitement de vieillissement direct entre 600°C et 700°C, avantageusement entre 600°C et 650°C, en particulier 600°C, pendant 5 heures à 10 heures, avantageusement pendant 5 heures, sans mise en solution.
La présente invention concerne en outre une pièce en alliage à base de fer obtenue à partir de la poudre selon l’invention, avantageusement susceptible d’être obtenue à l’aide du procédé l’invention.
La présente invention concerne en outre une pièce en alliage à base de fer ayant la composition selon l’invention, avantageusement susceptible d’être obtenue à l’aide du procédé selon l’invention.
Avantageusement la pièce selon l’invention est caractérisée en ce que : - son coefficient d’expansion linéaire est inférieur à 3,5 10 -6 /°C, avantageusement inférieur à 3,4 10 -6 /°C, plus avantageusement ≤ 3,3 10 -6 /°C entre 30°C et 200°C selon la norme ASTM E228-17 (2017) et/ou - elle présente une résistance à la rupture en traction supérieure à 1000MPa, avantageusement supérieure ou égale à 1100MPa selon la norme ISO6892-1 (2019) et/ou - elle présente une dureté HV30 supérieure à 350HV, en particulier supérieure à 360HV, plus particulièrement supérieure à 370HV, encore plus particulièrement supérieure à 375HV, selon la norme ISO 6507-1 (2018).
La présente invention concerne enfin l’utilisation de la pièce en alliage à base de fer selon l’invention dans les domaines de l’aéronautique, du spatial, de la mécanique de précision, de la mécanique de mesure y compris l’optique, de la cryogénie, du transport et de la distribution de gaz liquide, ou de liquide, et/ou de l’industrie de la pétrochimie et de la chimie.
Le Tableau 1 présente un exemple 1 d’alliage à base de fer selon la présente invention, renforcé par la précipitation de phase γ’’ (gamma seconde) en proportion capable de durcir correctement l’alliage. Un alliage de type Invar 36 standard, sans éléments de durcissement, avec les mêmes niveaux de résiduels a été produit comme référence, ainsi que 4 alliages de contre exemples.
Le contre-exemple 1 est un alliage à base de fer renforcé par la phase γ’’ (gamma seconde) dans une teneur inférieure à celle de l’invention (la teneur en Nb est inférieure à 4,75 en pourcentage en poids de la composition totale).
Le Tableau 3 présente la composition d’un exemple 2 d’alliage selon la présente invention et d’un contre-exemple 5 renforcé par la précipitation de carbures de vanadium élaborés sous vide puis atomisés au gaz sous forme de poudre, tamisés, mis en forme par le procédé de fabrication additive de fusion laser sur lit de poudre avec une épaisseur de couche de 50µm et une stratégie de lasage à +/-45° (soit une rotation de 90° entre chaque couche successive) puis traités thermiquement à 1050°C pendant 1h suivi d’un refroidissement air puis vieilli à 600°C pendant 5h suivi d’un refroidissement air pour l’exemple 2 et à 650°C pendant 5h suivi d’un un refroidissement air pour le contre-exemple 5.
Les inventeurs se sont aperçus de façon surprenante qu’il était possible d’améliorer la résistance mécanique et la dureté de l’INVAR® 36 standard tout en maintenant un CET le plus bas possible et en permettant sa mise en œuvre par fabrication additive. Ils se sont ainsi aperçus que pour arriver à un tel résultat (compromis Rm-CET) il était nécessaire de réaliser le durcissement par précipitation de la phase γ'' (gamma seconde) de l’alliage tout en ajustant les éléments Nb et Ni. En effet on obtient ainsi une fine précipitation intragranulaire qui perturbe moins la mise en ordre magnétique que de gros précipités et donc qui augmente moins le CET. En outre il est possible de simplifier le traitement thermique subséquent à la fabrication additive en n'ayant pas besoin de mise en solution à une température très élevée pour obtenir le durcissement voulu. Par ailleurs tous les éléments Nb et Ni supplémentaires se retrouvent dans les précipités, sans qu'il en reste en solution solide dans l'austénite, ce qui serait préjudiciable au CET, et il reste 36% de Ni en substitution dans l'austénite après précipitation de toute la phase γ'' (gamma seconde) possible afin d'être dans la condition optimale de CET. Du carbone est également ajouté à la composition dans le but de former quelques carbures NbC permettant de limiter la croissance du grain austénite au cours du traitement thermique. Toutefois la teneur en carbone est limitée pour pouvoir être mis en œuvre par fabrication additive.
La présente invention concerne donc une composition d’alliage à base de fer comprenant, avantageusement constituée essentiellement de, en particulier constituée de, en pourcentages en poids de la composition totale : Nickel : 38,0 – 42,0, avantageusement 39,0 – 42,0 Niobium : 4,750 – 5,500, avantageusement 5,000 – 5,500 ; Carbone : 0,010 – 0,100, avantageusement 0,015 – 0,070 ; Cobalt : ≤0,400, avantageusement ≤0,100 Chrome : ≤0,500 ; Silicium : ≤0,500 ; Manganèse : ≤0,500 ; Fer : solde ; ainsi que les impuretés inévitables.
Une composition d’alliage à base de fer particulièrement avantageuse selon l’invention comprend, avantageusement est constituée essentiellement de, en particulier est constituée de, en pourcentages en poids de la composition totale : Nickel : 39,0 – 42,0 Niobium : 5,000 – 5,500 ; Carbone : 0,015 – 0,070 ; Cobalt : ≤0,050 Chrome : ≤0,100 ; Silicium : ≤0,500 ; Manganèse : ≤0,500 ; Fer : solde ; ainsi que les impuretés inévitables.
Dans le cadre de la présente invention les gammes « X – Y % », « X à Y » ou « entre X et Y » signifient que les bornes X et Y sont incluses.
En particulier les impuretés inévitables, notamment choisies parmi l’azote (N), l’oxygène (O), l’hydrogène (H), le soufre (S), le phosphore (P), l’aluminium (Al), le titane (Ti), le vanadium (V), le molybdène (Mo), le calcium (Ca), le cuivre (Cu), le magnésium (Mg) et leurs mélanges, sont maintenues au plus bas niveau. Ces impuretés sont généralement dues essentiellement au procédé de fabrication et à la qualité de l’enfournement. De façon avantageuse la composition selon l’invention comprend au plus 1,00% en poids d’impuretés inévitables, avantageusement au plus 0,75% en poids, encore plus avantageusement au plus 0,50% en poids, par rapport au poids total de la composition. De façon générale, la teneur des impuretés dans l’alliage est mesurée avec une incertitude absolue de ±0,08.
En particulier la composition selon l’invention comprend en pourcentages en poids de la composition totale : Azote ≤ 0,030, avantageusement ≤ 0,020, en particulier ≤ 0,010, et/ou Oxygène ≤ 0,040, avantageusement ≤ 0,035.
La limitation de la teneur en oxygène permet de limiter la formation d’oxydes qui pourrait être néfaste au CET et à la ductilité de l’alliage. De telles teneurs en oxygène peuvent paraitre surprenantes au regard des procédés conventionnels mais le fractionnement du métal sous forme de poudre induit un ratio surface/volume très élevé qui va tendre à fortement augmenter la teneur en oxygène de l’alliage. Celle-ci augmentera d’avantage si le procédé de fabrication des poudres n’est pas suffisamment contrôlé. La teneur en oxygène est mesurée avec une incertitude absolue de ±0,0019%.
Avantageusement la teneur en hydrogène de la composition selon l’invention ≤ 0,0050% en poids de la composition totale. La limitation de la teneur en hydrogène permet de limiter la fragilisation de l’alliage. La teneur en hydrogène est mesurée avec une incertitude absolue de ±0,0005%.
Avantageusement la teneur en soufre de la composition selon l’invention est ≤0,0150% en poids de la composition totale, avantageusement ≤0,0050% en poids de la composition totale. La limitation de la teneur en soufre permet de limiter la formation de phases à faible point de fusion telles que du FeS qui mouillerait les joints de grains ce qui est néfaste pour l’alliage. En effet ces phases ont une très faible résistance mécanique et leur présence réduirait donc les caractéristiques mécaniques de l’alliage. La teneur en soufre est mesurée avec une incertitude absolue de ±0,0001%.
Avantageusement la teneur en phosphore de la composition selon l’invention est ≤0,0150% en poids de la composition totale, avantageusement ≤0,0050% en poids de la composition totale. La limitation de la teneur en phosphore permet de limiter la formation de phases à faible point de fusion telles que Fe 3 P qui s’accumulerait dans les joins de grains et qui sont donc néfastes pour l’alliage en réduisant sa résilience. La teneur en phosphore est mesurée avec une incertitude absolue de ±0,0001%.
Avantageusement la teneur en l’aluminium de la composition selon l’invention est ≤0,100% en poids de la composition totale. La limitation de la teneur en aluminium permet de limiter la formation d’éventuelles phases intermétalliques entre Ni et Al, comme par exemple la phase γ’ (gamma prime) qui aurait pour conséquences la formation de précipités potentiellement plus gros que les précipités γ’’ (gamma seconde) et qui diminuerait la teneur en Ni dans l’austénite. Cela aurait pour conséquence une augmentation du CET. La teneur en aluminium est mesurée avec une incertitude absolue de ±0,005%.
Avantageusement la teneur en titane de la composition selon l’invention est ≤0,100% en poids de la composition totale. La limitation de la teneur en titane permet de limiter la formation d’éventuelles phases intermétalliques entre Ni et Ti, comme par exemple la phase γ’ (gamma prime) ou la phase η (êta) qui aurait pour conséquences la formation de précipités potentiellement plus gros que les précipités γ’’ (gamma seconde) et qui diminuerait la teneur en Ni dans l’austénite. Cela aurait pour conséquence une augmentation du CET. La teneur en titane est mesurée avec une incertitude absolue de ±0,005%.