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(11) | EP 0 178 222 B1 |
| (12) | FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
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Acier allié pour, notamment, des tubes de cycles Legierter Stahl, insbesondere für Rohre für Fahrradrahmen Steel alloys, particularly for tubes for bicycle frames |
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| Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] La présente invention se rapporte à un acier allié destiné aux traitements thermiques et utilisable, notamment, pour des tubes de cycles.
[0002] On connaît sous la dénomination AFNOR 25CD4 un acier allié dont la composition théorique est: 0,25% de carbone, 0,75% de manganèse, 0,25% de silicium, 1 % 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.
[0004] On utilise un acier de ce type pour des tubes de cadres de cycles. 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 résistance à la traction est maximum.
[0005] La présente invention a pour but de fournir un acier dérivé d'un acier du type précédent et présentant une résistance à la traction améliorée. L'invention fournit un acier allié avec dispersoïdes 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.
[0006] 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% 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, 1 à 1,35% de manganèse, 0,20 à 0,40% de chrome, 0,08 à 0,15% de vanadium, facultativement jusqu'à 0,1 % de cuivre, jusqu'à 0,01 % d'étain ou 0,01 à 0,02% d'aluminium, le solde étant formé par le fer et les impuretés habituelles.
[0007] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante.
[0008] La teneur en carbone est comprise en poids entre 0,23 et 0,29%. 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 résistance à la traction.
[0010] 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 molybdène avec une teneur comprise entre 0,15 et 0,25%.
[0011] 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 ultrafins (dispersoïdes).
[0014] De l'aluminium est ajouté à l'acier de manière que la teneur finale en aluminium soit comprise entre 0,01 et 0,02%. Cette addition est effectuée sous forme de fil, en lingotière. L'aluminium joue le rôle de stabilisateur de grain fin sans avoir un rôle de désoxydant.
[0015] L'acier peut contenir des éléments résiduels tels que le cuivre et l'étain. La teneur maximum tolérée est de 0,1% pour le cuivre et de 0,01 % pour l'étain.
[0016] 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 compositions pondérales en % sont données dans le tableau 1 ci-dessous.
[0017] Le traitement thermique de l'acier selon l'invention correspond sensiblement au traitement thermique de référence de l'acier 25CD4. Ce traitement thermique de référence consiste en une trempe à 860 °C environ et un revenu à 550 °C environ.
[0018] Les nuances d'acier A et B ci-dessus ont été testées par des essais de résistance à la traction, de fatigue et de brasage. Les aciers selon l'invention présentent une bonne résistance à la traction. Cette résistance 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.
1. 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 phosphore, moins de 0,035% de soufre, 1 à
1,35% de manganèse, 0,20 à 0,40% de chrome, 0,08 à 0,15% de vanadium, facultativement
jusqu'à 0,1% de cuivre, jusqu'à 0,01 % d'étain ou 0,01-0,02% d'alumi-
nium, le solde étant formé par le fer et les impuretés habituelles.
2. Acier selon la revendication 1, 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'aluminium.
5. Application d'un acier selon l'une quelconque des revendications précédentes à
la fabrication de tubes destinés à cadres de cycles.
1. Stahl, welcher in Gewichtsprozent 0,23 bis 0,29% Kohlenstoff, 0,23 bis 0,28% Silizium,
0,15 bis 0,25% Molybdän, weniger als 0,035% Phosphor, weniger als 0,035% Schwefel,
1 bis 1,35% Mangan, 0,20 bis 0,40% Chrom, 0,08 bis 0,15% Vanadium, fakultativ bis
0,1 % Kupfer, bis 0,01 % Zinn oder 0,01-0,02% Aluminium, wobei der Rest durch Eisen
und übliche Verunreinigungen gebildet ist, aufweist.
2. Stahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er 1 bis 1,20% Mangan, 0,25
bis 0,30% Chrom, 0,08 bis 0,12% Vanadium aufweist.
3. Stahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er in Gewichtsprozent
bis 0,1 % Kupfer und bis 0,01 % Zinn aufweist.
4. Stahl nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
er in Gewichtsprozenten 0,01 bis 0,02% Aluminium aufweist.
5. Verwendung eines Stahls nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche zur Herstellung
von Rohren für Fahrradrahmen.
1. Steel containing, by weight, from 0.23 to 0.29% of carbon, from 0.23 to 0.28% of
silicon, from 0.15 to 0.25% of molybdenum, less than 0.035% of phosphorus, less than
0.035% of sulphur, from 1 to 1.35% of manganese, from 0.20 to 0.40% of chromium, from
0.08 to 0.15% of vanadium, optionally up to 0.1 % of copper, up to 0.01 % of tin or
from 0.01 to 0.02% of aluminium, the remainder being formed by iron and normal impurities.
2. Steel according to claim 1, characterized in that it contains from 1 to 1.20% of
manganese, from 0.25 to 0.30% of chromium, from 0.08 to 0.12% of vanadium.
3. Steel according to claim 1 or 2, characterized in that it contains, by weight,
up to 0.1 % of copper and up to 0.01 % of tin.
4. Steel according to any one of the preceding claims, characterized in that it contains,
by weight, from 0.01 to 0.02% of aluminium.
5. Use of a steel according to any one of the preceding claims for the manufacture
of tubes intended for bicycle frames.