Patent application EP20181592A (EP), filed 2020-06-23
Publication number: EP3757238A1
Title: REFRACTORY ALLOY MADE OF NICKEL AND WITH HIGH CHROMIUM CONTENT AND ASSOCIATED DESIGN METHOD
Abstract: L'invention concerne un alliage austénitique à base de nickel et à forte teneur en chrome, destiné à être utilisé à une température de service donnée entre 900°C et 1150°C. L'alliage comprend les composés suivants en pourcentage massique :- du chrome entre 40% et 45%,- du fer entre 10% et 14%,- du carbone entre 0,4% et 0,6%,- du titane entre 0,05 et 0,2%,- du niobium entre 0,5% et 1,5%,- au moins un élément réactif, choisi parmi les terres rares ou l'hafnium, entre 0,002% et 0,1%,- du silicium entre 0 et 1%,- du manganèse entre 0 et 0,5%,- du nickel pour faire la balance des composés de l'alliage, En outre, l'alliage présente une fraction molaire supérieure à 0,1% de carbo-nitrures secondaires riches en niobium et/ou en titane, après que la température de service lui ait été appliquée.L'invention concerne également un procédé de conception d'un tel alliage et un procédé de validation d'un tel alliage.
IPC codes: C22C  19/    05            A I
C22C  27/    06            A I
C22C  30/    00            A I
Claims: number: 1
text: Alliage austénitique à base de nickel et à forte teneur en chrome, destiné à être utilisé à une température de service donnée entre 900°C et 1150°C,
l'alliage comprenant les composés suivants en pourcentage massique :
number: 2
text: Alliage austénitique selon la revendication précédente, dans lequel les carbo-nitrures secondaires sont de type MX, le métal M étant du niobium et/ou du titane, à plus de 80%, voire à plus de 90%, l'élément X étant composé de carbone et d'azote.
number: 3
text: Alliage austénitique selon la revendication précédente, dans lequel les pourcentages massiques du chrome, du fer, du carbone, du titane, du niobium, du silicium et du manganèse respectent la relation (R2) suivante :  1 , 4022 − 1 , 2994 × 10 − 4 × x Si 2 + 1 , 8791 × 10 − 3 × x Si + 5 , 5337 × 10 − 7 × x Cr 4 − 8 , 8976 × 10 − 5 × x Cr 3 + 5 , 3453 × 10 − 3 × x Cr 2 − 1 , 42 × 10 − 1 × x Cr − 4 , 5781 × 10 − 6 × x Fe 2 + 4 , 5556 × 10 − 4 × x Fe + 1 , 5347 × x Ti 4 − 1 , 1578 × x Ti 3 + 2 , 6301 × 10 − 1 × x Ti 2 + 1 , 3352 × 10 − 2 × x Ti + 7 , 9375 × 10 − 4 × x Nb 4 − 2 , 06378 × 10 − 3 × x Nb 3 + 1 , 9558 × 10 − 3 × x Nb 2 + 6 , 6442 × 10 − 3 × x Nb + 3 , 0959 × 10 − 1 × x C 4 − 5 , 1282 × 10 − 1 × x C 3 + 3 , 1538 × 10 − 1 × x C 2 − 8 , 5003 × 10 − 2 × x C − 3 , 3333 × 10 − 6 × x Mn 3 + 1 , 5 × 10 − 5 × x Mn 2 + 2 , 2833 × 10 − 4 × x Mn ≥ 0 , 1
number: 5
text: Procédé de conception d'un alliage auténitique selon la revendication précédente, dans lequel la faction molaire (f<MX>) de carbo-nitrures secondaires riches en niobium et/ou en titane est mesurée par microscopie électronique à balayage ou en transmission, sur un échantillon formé dans ledit alliage après que la température de service lui ait été appliquée.
number: 6
text: Procédé de conception d'un alliage austénitique selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel les pourcentages massiques du chrome (x<Cr>), du fer (x<Fe>), du carbone (x<C>), du titane (x<Ti>), du niobium (x<Nb>), du silicium (x<Si>) et du manganèse (x<Mn>) respectent la relation (R2) suivante :  1 , 4022 − 1 , 2994 × 10 − 4 × x Si 2 + 1 , 8791 × 10 − 3 × x Si + 5 , 5337 × 10 − 7 × x Cr 4 − 8 , 8976 × 10 − 5 × x Cr 3 + 5 , 3453 × 10 − 3 × x Cr 2 − 1 , 42 × 10 − 1 × x Cr − 4 , 5781 × 10 − 6 × x Fe 2 + 4 , 5556 × 10 − 4 × x Fe + 1 , 5347 × x Ti 4 − 1 , 1578 × x Ti 3 + 2 , 6301 × 10 − 1 × x Ti 2 + 1 , 3352 × 10 − 2 × x Ti + 7 , 9375 × 10 − 4 × x Nb 4 − 2 , 06378 × 10 − 3 × x Nb 3 + 1 , 9558 × 10 − 3 × x Nb 2 + 6 , 6442 × 10 − 3 × x Nb + 3 , 0959 × 10 − 1 × x C 4 − 5 , 1282 × 10 − 1 × x C 3 + 3 , 1538 × 10 − 1 × x C 2 − 8 , 5003 × 10 − 2 × x C − 3 , 3333 × 10 − 6 × x Mn 3 + 1 , 5 × 10 − 5 × x Mn 2 + 2 , 2833 × 10 − 4 × x Mn ≥ 0 , 1
Office action: search_report, dated 2020-12-30
Prior art cited: ref_id: FR2333870A1
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ref_id: - M.ROUSSEL ET AL.: "Influence of solidification induced composition gradients on carbide précipitation in FeNiCr heat résistant steels", MATERIALIA, vol. 4, 2018, pages 331 - 339
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Final disposition: pending (2020-12-30)