[0001] La présente invention concerne un acier inoxydable du type martensitique à usinabilité
améliorée.
[0002] On désigne par aciers inoxydables les alliages de fer contenant au moins 10,5% de
chrome.
[0003] D'autres éléments entrent dans la composition de l'acier afin de modifier la structure
et les propriétés de l'alliage. Les quatre principales structures sont:
- les aciers martensitiques,
- les aciers ferritiques,
- les aciers austénitiques,
- les aciers austéno-ferritiques.
[0004] Les aciers martensites comprennent en général 12 à 18% de chrome et des teneurs en
carbone pouvant aller jusqu'à 1% environ. De nombreux éléments d'alliage, tels Ni,Mo,
Si, Ti, V, Nb... permettent un large éventail de propriétés et conduisent à des applications
aussi variées que : construction mécanique, outillage, coutellerie, oxydes à chaud...
[0005] Leur originalité est d'allier à une bonne résistance à la corrosion due essentiellement
au chrome, des caractéristiques mécaniques élevées qui s'expliquent par la structure
martensitique.
[0006] Il existe une vaste étendue d'aciers inoxydables martensitiques, aux compositions
et propriétés d'emploi très variées. Parmi les nuances les plus courantes, on peut
citer :
- les nuances au chrome-carbone sans nickel. Les caractéristiques recherchées sont la
dureté, la résistance à la corrosion, la polissabilité.
- les nuances à 16% de chrome plus nickel. La présence de chrome leur confère une bonne
résistance à la corrosion, le nickel (2 à 4%) permet d'obtenir une structure martensitique
après trempe.
- les nuances à durcissement structural. Elles ont une excellente résistance à la corrosion
avec de hautes caractéristiques mécaniques.
- les 12% de chrome améliorées (addition d'éléments comme le vanadium, le molybdène,
le tungstène, le silicium, le niobium, le titane...). Le but est d'optimiser une ou
plusieurs propriétés d'emploi du matériau, comme résistance à chaud, le fluage, le
résilience, la résistance à la corrosion...
[0007] Pour toutes ces nuances, la structure du produit final et ses caractéristiques mécaniques
dépendent largement des traitements thermiques. Les trois traitements courants sont
la trempe, le revenu et le recuit d'adoucissement.
[0008] La trempe a pour but de donner à l'acier une structure martensitique et une dureté
très élevée.
[0009] Le revenu permet d'augmenter la ductilité qui est très faible après la trempe et
le recuit d'adoucissement permet d'obtenir un métal pouvant subir des opérations de
mise en oeuvre sophistiquées, telles que certains modes d'usinage ou de formage.
[0010] Tous les traitements sont définis en fonction de la composition de la nuance (ajustement
de la température de revenu, de sa durée, du type de refroidissement...).
[0011] Les aciers inoxydables martensitiques sont difficiles à usiner. Plusieurs raisons
expliquent cet état de fait.
[0012] En effet, leur grande dureté provoque une fatigue mécanique des outils qui subissent
des efforts de coupe très importants et peuvent voir leur limite de rupture dépassée.
[0013] Par ailleurs, les forces de frottements élevées, ajoutées à une conductivité thermique
médiocre vont induire des températures élevées à l'interface outil/matière, d'où une
fatigue thermique et une dégradation par diffusion.
[0014] D'autre part, les domaines de fractionnement des copeaux sont bien souvent réduits.
[0015] Enfin, la présence d'oxydes durs tels que l'alumine ou la chromite est un facteur
aggravant l'usure des outils de coupe.
[0016] Les usures des outils ont donc des origines différentes pour les aciers martensitiques
(dureté élevée, frottements importants) que pour les aciers austénitiques (écrouissabilité,
mauvaise conductivité thermique mauvais fractionnement des copeaux).
[0017] De nombreuses voies sont utilisées pour améliorer l'usinabilité, mais toutes ont
des inconvénients.
[0018] L'addition du soufre, qui va former avec le manganèse des sulfures, parfois substitués
au chrome, détériore la résistance à la corrosion, la déformabilité à chaud et à froid,
la soudabilité, ainsi que les caractéristiques mécaniques en sens travers.
[0019] L'addition de sélénium sert de complément au soufre, il tend à globuliser les sulfures
et améliore de ce fait les caractéristiques mécaniques en sens travers. En plus du
coût, cet élément est hautement toxique.
[0020] L'addition de tellure permet, elle aussi, de globuliser les sulfures, et tend donc
à diminuer l'anisotropie de l'acier en particulier l'anisotropie de ses propriétés
mécaniques. Il améliore également, en soi, l'usinabilité mais a l'inconvénient de
réduire l'aptitude à la transformation à chaud. Pour cette raison, son emploi est
limité.
[0021] L'addition de plomb qui est insoluble dans l'acier apparait sous forme de nodules
sphériques, mais cet élément à l'inconvénient d'être toxique et de dégrader la forgeabilité.
[0022] On connaît par le FR-A-2 648 477, un acier austénitique résulfuré à usinabilité améliorée
contenant dans sa composition pondérale une proportion de calcium et d'oxygène qui
améliore l'usinabilité.
[0023] Or, il est bien connu que les aciers inoxydables austénitiques sont difficiles à
usiner, en grande partie à cause de leur faible conductibilité thermique, d'où un
mauvais écoulement de la chaleur produite à la pointe d'un outil de coupe et une détérioration
rapide de l'outil et de leur forte écrouissabilité induisant localement des zones
de dureté élevée.
[0024] Pendant l'usinage de l'acier, du fait des températures de coupe élevées, ces inclusions
jouent un rôle lubrifiant à l'interface-acier à usiner-outil de coupe, conduisant
ainsi à une usure réduite des outils de coupe et à un meilleur aspect de surface des
pièces usinées.
[0025] De plus, dans le domaine de l'usinage, les aciers austénitiques ne nécessitent pas
de traitement thermique important susceptible de modifier l'état physico-chimique
de l'acier et des inclusions.
[0026] Les aciers martensitiques sont eux trempables et ont pour caractéristiques d'être
de haute dureté. De ce fait, le problème de la difficulté de l'usinage n'est pas résolu
entièrement.
[0027] L'invention a pour but de réduire les difficultés rencontrées dans l'usinage des
aciers martensitiques, tout en conservant leurs propriétés de déformabilité ou forgeabilité
à chaud et à froid, leurs caractéristiques mécaniques et leurs particularités aux
traitements thermiques.
[0028] L'invention a pour objet un acier martensitique à haute usinabilité, qui se caractérise
par la composition pondérale suivante :
- carbone inférieur à 1,2%
- silicium inférieur ou égal à 2%
- manganèse inférieur ou égal à 2%
- chrome : 10,5<Cr<19%
- soufre inférieur ou égal à 0,55%
- calcium supérieur à 32.10⁻⁴%
- oxygène supérieur à 70.10⁻⁴%
- le rapport de la teneur en calcium et en oxygène Ca/O étant 0,2<Ca/O<0,6, ledit acier
étant soumis à au moins un traitement thermique de trempe pour lui conférer une structure
martensitique.
[0029] Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- l'acier comprend du soufre dans une proportion inférieure ou égale à 0,035%,
- l'acier comprend du soufre dans une proportion 0,15%<S<0,45%, ledit acier étant resulfuré,
- l'acier comprend, en outre, du nickel dans une proportion inférieure ou égale à 6%,
- l'acier comprend, en outre, du molybdène dans une proportion inférieure ou égale à
3%,
- l'acier comprend, en outre, dans sa composition pondérale des éléments choisis parmi
le tungstène, le cobalt, le niobium, le titane, le tantale, le zirconium, le vanadium,
le molybdène dans les proportions pondérales suivantes :
- tungstène inférieur ou égal à 4%
- cobalt inférieur ou égal à 4,5%
- niobium inférieur ou égal à 1%
- titane inférieur ou égal à 1%
- tantale inférieur ou égal à 1%
- zirconium inférieur ou égal à 1%
- vanadium inférieur ou égal à 1%
- molybdène inférieur ou égale à 3%,
- l'acier comprend du nickel dans une proportion 2%<Ni<6% et du cuivre dans une proportion
de 1%<Cu<5%
- l'acier contient des inclusions de silicoaluminate de chaux du type anorthide et/ou
pseudo-wollastonite et/ou géhlénite.
[0030] Les essais décrits ci-dessous et les figures annexées feront mieux comprendre l'invention.
- la figure 1 représente sur diagramme ternaire SiO₂ - CaO - Al₂O₃ donnant les compositions
des oxydes introduit dans l'acier selon l'invention,
- la figure 2 montre des courbes représentant l'évolution de l'usure d'un outil pour
différents exemples donnés.
[0031] Les aciers martensitiques ont des compositions et surtout une structure totalement
différentes, par rapport aux aciers, par exemple austénitiques. Les comportements
des aciers martensitiques lors de l'usinage sont liés à des problèmes spécifiques.
[0032] Une modification de la composition des aciers martensitiques ne permet pas de façon
sûre de conserver leurs propriétés ou plus encore de les améliorer.
[0033] Les aciers martensitiques sont trempables et ont pour caractéristiques d'être de
haute dureté.
[0034] Ces aciers sont métallurgiquement très différents des aciers austénitiques. D'une
part, ils peuvent subir la trempe et la structure cristalline obtenue à froid sur
ces aciers n'est pas comparable à la structure austénitique.
[0035] D'autre part, l'élaboration des aciers martensitiques diffère en de nombreux points
de celle des aciers austénitiques.
[0036] En particulier, les traitements thermiques sont nombreux sur les premiers et confèrent
au métal ses caractéristiques d'emploi. La trempe (refroidissement rapide depuis une
haute température en dessous d'une température Ms de début de transformation martensitique
qui dépend de la composition de l'acier) permet d'obtenir, à partir d'une structure
austénitique à chaud, une structure martensitique. Elle est généralement suivie d'un
revenu (maintien à une température intermédiaire dépendant de l'acier) qui permet
d'augmenter la ductilité qui est très faible après trempe.
[0037] Certaines nuances d'aciers martensitiques subissent des traitements d'adoucissement.
Ce dernier est utilisé lorsque le métal doit subir des opérations de mise en oeuvre
sophistiquées, telles que certains modes d'usinage ou de formage. La structure du
métal n'est alors plus une structure martensitique, mais une structure ferritique
avec des carbures de chrome au niveau des joints de grains.
[0038] Cependant, il retrouve sa structure martensitique et ses caractéristiques mécaniques
après des traitements thermiques appropriés.
[0039] Enfin, la composition chimique des aciers martensitiques est très différente de celle
des aciers austénitiques ce qui s'explique d'ailleurs en partie par la nécessité d'avoir
la température de début de transformation martensitique Ms suffisamment haute. Ils
ne contiennent que peu de nickel (moins 6%), des teneurs en chrome basses pour des
aciers inoxydables (de 11 à 19% de chrome).
[0040] Selon l'invention, l'acier martensitique se caractérise par sa composition pondérale
suivante :
- carbone inférieur à 1,2%
- silicium inférieur ou égal à 2%
- manganèse inférieur ou égal à 2%
- chrome : 10,5<Cr<19%
- soufre inférieur ou égal à 0,4%
- calcium supérieur à 32.10⁻⁴%
- oxygène supérieur à 70.10⁻⁴%,
le rapport de la teneur en calcium et en oxygène Ca/O étant 0,2<Ca/O<0,6,ledit
acier étant soumis à au moins une trempe pour lui conférer une structure martensitique.
[0041] D'une façon inattendue, en introduisant des oxydes malléables dans une composition
martensitique, il s'est avéré que les oxydes choisis, c'est à dire des silicoaluminates
de chaux du type anorthide et/ou pseudowollastonite et/ou géhlénite representés sur
le diagramme ternaire de la figure 1, conservent les propriétés principales à l'acier
martensitique après les traitements thermiques que ledit acier subit, sans dégradation
des propriétés mécaniques et en améliorant de façon notable les propriétés d'usinabilité,
[0042] Or, les inclusions d'oxydes malléables n'ont une action favorable pour l'usinabilité
uniquement parce que la matrice s'y prête.
[0043] La Demanderesse a été surprise de constater que dans une matrice de structure aussi
différente que la structure des aciers martensitiques, ces oxydes ont aussi un effet
bénéfique sur l'usinabilité.
[0044] De plus, il n'était pas évident que, du fait des différences d'élaboration, la Demanderesse
arrive à obtenir le même type d'inclusions dans l'acier.
[0045] La Demanderesse a en particulier eu la surprise de constater que les traitements
thermiques ne changaient rien à la nature des inclusions.
[0046] Il ne se produit pas, ou du moins pas de manière significative de modification de
la composition analytique des inclusions, entre autre par diffusion à l'état solide
et cela au cours des traitements thermiques que subissent les aciers martensitiques.
[0047] Les problèmes de l'usinage des aciers martensitiques sont en outre très différents
des problèmes posés par les aciers austénitiques.
[0048] Contrairement à ces derniers, ils ne sont pas écrouissables et leur conductivité
thermique n'est pas aussi mauvaise.
[0049] Par contre, le principal problème des aciers martensitiques pour l'usinage est la
dureté.
[0050] Rien ne permettait de penser que des inclusions identiques puissent avoir un effet
bénéfique alors que les problèmes d'usinage avaient des causes si différentes.
[0051] Il s'est avéré que lors de l'usinage des aciers martensitiques, les oxydes malléables,
aux températures d'usinage de ces aciers, sont suffisamment chauffés pour former un
film lubrifiant en permanence régénéré par les inclusions d'oxydes présents dans le
métal. Ce film lubrifiant permet de diminuer les frottements de la matière sur l'outil.
Ainsi, l'effet de la charge importante due à la grande dureté du matériau se trouve
réduit.
[0052] Deux familles d'aciers martensitiques ont été testés, l'une comprenant dans sa composition
pondérale du soufre dans une proportion comprise entre 0,15 et 0,45%, l'autre comprenant
dans sa composition pondérale du soufre dans une proportion inférieure à 0,035%.
[0053] Il a été remarqué, que la présence des oxydes malléables dans l'acier ne modifie
pas la résistance à la corrosion, soit par piqûre, soit caverneuse, aussi bien pour
la composition à bas soufre que dans la composition resulfurée.
[0054] D'une manière générale, le gain apporté en usinabilité n'est fait, en aucun cas,
au détriment de caractéristiques telles que la forgeabilité ou la déformabilité à
chaud ou à froid.
[0055] Il a été également remarqué, que les oxydes introduits gardent leurs propriétés quelque
soit le traitement thermique effectué.
[0056] Selon l'invention, l'introduction des oxydes malléables se fait sans tenir compte
du taux de carbone additionné d'azote dont la diminution, tend comme il est prouvé,
à diminuer les caractéristiques mécaniques.
[0057] L'invention concerne également un acier martensitique dans lequel il a été ajouté,
dans sa composition pondérale de 2 à 6% de nickel et de 1 à 5% de cuivre ou encore
moins de 3% de molybdène.
[0058] Le nickel est nécessaire dans des aciers contenant plus de 16% de chrome pour obtenir,
après la trempe, une structure martensitique.
[0059] Dans la nuance dites à durcissement structural, le nickel, outre son rôle précédemment
évoqué (diminution de la quantité de ferrite delta), va former avec le cuivre la phase
"NI₃Cu" qui va durcir le métal. Le durcissement n'est pas ici obtenu seulement par
le carbone, qui du reste est relativement bas.
[0060] Le cuivre permet en combinaison avec le métal d'obtenir un durcissement structural
et donc d'augmenter les caractéristiques mécaniques.
[0061] Le molybdène améliore la résistance à la corrosion et a un effet bénéfique sur la
dureté après un revenu et il améliore également la résilience.
[0062] L'acier martensitique selon l'invention peut contenir également des éléments stabilisant
choisis parmi le tungstène, le cobalt, le niobium, le titane, le tantale, le zirconium
dans les proportions pondérales suivantes :
- tungstène inférieur ou égal à 4%
- cobalt inférieur ou égal à 4,5%
- niobium inférieur ou égal à 1%
- titane inférieur ou égal à 1%
- tantale inférieur ou égal à 1%
- zirconium inférieur ou égal à 1%.
[0063] Dans un exemple d'application un acier martensitique A selon l'invention dont la
composition est la suivante :

dans laquelle il est introduit :
Ca = 30.10⁻⁴%
O = 129.10⁻⁴ %
le rapport de la teneur en calcium et un oxygène Ca/O étant égal à 0,22.
[0064] Dans cet exemple, l'acier A contient, à titre résiduel, moins de 0,5% de nickel et
moins de 0,2% de cuivre.
[0065] Cet acier a été comparé à deux aciers de référence dont les compositions sont les
suivantes :
| |
C |
Si |
Mn |
Ni |
| Ref. 1 |
0,184 |
0,359 |
0,530 |
0,180 |
| Ref. 2 |
0,194 |
0,364 |
0,731 |
0,313 |
| Cr |
Mo |
Cu |
S |
P |
N |
| 12,63 |
0,135 |
0,084 |
0,022 |
0,018 |
0,056 |
| 12,77 |
0,093 |
0,088 |
0,002 |
0,017 |
0,049 |
[0066] Les trois aciers ont subit des tests d'usinabilité de tournage.
[0067] Le tournage est effectué avec des plaquettes en carbure massif, test désigné par
Vb 30/0,3, qui consiste à déterminer la vitesse pour laquelle l'usure en dépouille
est de 0,3mm après 30mn d'usinage et également, avec des plaquettes en carbure revêtu,
test désigné par Vb 15/0,15 qui consiste à déterminer la vitesse pour laquelle l'usure
en dépouille est de 0,15 mm après 15mn d'usinage.
[0068] On constate sur le tableau 1 ci-dessous que les propriétés mécaniques ne sont nullement
altérées par l'introduction d'inclusions d'oxydes malléables pour deux traitements
thermiques d'adoucissement, c'est à dire comportant une trempe à l'huile à 950°C,
un maintien pendant quatre heures à 820°C, un refroidissement lent jusqu'à 650°C,
puis un refroidissement à l'air et "traité" c'est à dire ayant subit une trempe à
950°C, un revenu à 640°C et un refroidissement à l'air.
| |
NUANCE |
TRAITEMENT THERMIQUE |
Rm MPa |
| INV |
A |
ADOUCI |
535 |
| REF |
2 |
ADOUCI |
544 |
| REF |
1 |
ADOUCI |
544 |
| INV |
A |
TRAITE |
858 |
| REF |
2 |
TRAITE |
967 |
| REF |
1 |
TRAITE |
899 |
| Rp0,2 MPa |
A% |
Z% |
DURETE HRB/HRC |
| 282 |
29 |
82 |
|
| 296 |
29,2 |
64,1 |
82,3 HRB |
| 280 |
28,6 |
60,6 |
80,6 HRB |
| 737 |
14 |
51 |
|
| 837 |
12 |
52,6 |
29,1 HRC |
| 754 |
15,5 |
55,8 |
27,3 HRC |
[0069] Les tests ont montré que les aciers dits "traités" s'usinent mieux que les aciers
adoucis.
[0070] Dans un autre exemple d'application, un acier martensitique selon l'invention et
dont la composition pondérale est la seule suivante :
| |
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
| ACIER B |
0,196 |
0,444 |
0,555 |
12,10 |
0,073 |
| |
9 |
P |
N |
Ca |
O |
Ca/O |
| AcierB |
0,0263 |
0,019 |
0,053 |
41.10⁻⁴ |
99.10⁻⁴ |
0,41 |
[0071] Dans cet exemple, l'acier B contient, à titre résiduel, moins de 0,5% de nickel et
moins de 0,2% de cuivre.
[0072] Cet acier a été comparé à un acier standard de référence ne contenant pas dans sa
composition d'oxydes malléables et dont la composition est la suivante :
| |
C |
Si |
Mn |
Ni |
Cr |
Mo |
| REF 3 |
0,214 |
0,344 |
0,564 |
0,354 |
12,32 |
0,097 |
| |
Cu |
S |
P |
N |
Ca |
O |
Ca/O |
| REF 3 |
0,106 |
0,261 |
0,017 |
0,054 |
|
45.10⁻⁴ |
|
[0073] On remarque sur le tableau 2 ci-dessous que les caractéristiques mécaniques comparées
entre l'acier de référence 3 et l'acier B selon l'invention ne présentent pas de différences
significatives tant dans le cas d'un état adouci que traité.
| |
REF. 3 |
ACIER B |
| |
ADOUCI |
TRAITE |
ADOUCI |
TRAITE |
| Rm(MPa) |
559 |
803 |
566 |
787 |
| Rp0,2(MPa) |
418 |
636 |
408 |
600 |
| A% |
29 |
18,7 |
29 |
19 |
| Z% |
67,5 |
60,5 |
67 |
63 |
[0074] Le tableau 3 ci-dessous présente des valeurs caractéristiques des tests d'usinage
et montre que les aciers traités selon l'invention donnent un gain d'usinabilité de
25 à 30%.
| ETAT METALLURGIQUE |
TRAITE |
ADOUCI |
| test : |
Vb 30/0,3 (m/mn) |
Vb 15/0,15 (m/mn) |
Vb 30/0,3 (m/mn) |
Vb 15/0,15 (m/mn) |
| Acier réf 1 |
195 |
250 |
- |
- |
| Acier réf 2 |
150 |
205 |
- |
- |
| Acier réf 3 |
230 |
250 |
200 |
220 |
| Acier A |
250 |
- |
- |
- |
| Acier B |
250 |
290 |
- |
- |
[0075] Dans un troisième exemple d'application deux aciers martensitiques C et D selon l'invention
dont les compositions sont les suivantes :
| |
C |
Si |
Mn |
Ni |
Cr |
Mo |
| Acier C |
0,018 |
0,443 |
0,825 |
4,517 |
15,2 |
0,005 |
| Acier D |
0,012 |
0,448 |
0,818 |
3,739 |
15,37 |
0,005 |
| Cu |
P |
N |
Nb |
S.10⁻⁴ |
Ca.10⁻⁴ |
0.10⁻⁴ |
| 3,189 |
0,01 |
0,018 |
0,202 |
110 |
65 |
132 |
| 3,236 |
0,01 |
0,021 |
0,192 |
233 |
70 |
157 |
[0076] Les aciers C et D ont été comparés à des aciers de référence, ne contenant pas d'oxydes
malléables et dont les compositions pondérales sont les suivantes:
| |
C |
Si |
Mn |
Ni |
Cr |
Mo |
| Ref. 4 |
0,011 |
0,45 |
0,815 |
4,548 |
15,26 |
0,006 |
| Ref. 5 |
0,013 |
0,405 |
0,878 |
4,509 |
15,26 |
0,006 |
| Cu |
P |
N |
Nb |
S.10⁻⁴ |
Ca.10⁻⁴ |
0.10⁻⁴ |
| 3,245 |
0,011 |
0,017 |
0,182 |
270 |
<5 |
138 |
| 3,228 |
0,011 |
0,016 |
0,202 |
110 |
<5 |
48 |
[0077] Ces aciers de référence contiennent en leur composition du cuivre et du nickel et
font partie des nuances à durcissement structural.
[0078] Trois états métallurgiques correspondants à des traitements thermiques différents,
sont couramment rencontrés :
- l'état trempé : trempe huile à 1050°C, puis revenu à 250°C. Rm 1000 MPa,
- l'état vieilli, dans lequel le métal a sa dureté maximale : trempe 1050°C, puis revenu
vers 450°C. Rm 1400 MPa
- l'état adouci : trempe 1050°C, revenu à 760°C pendant 4 heures, deuxième revenu vers
620°C. Rm 900 MPa
[0079] La particularité de ce type de nuances est qu'elle ne subit pas de variations dimensionnelles
suite aux traitements thermiques. Elle peut donc être usinée, puis vieillie.
[0080] L'acier D selon l'invention a été traité par usinage à l'état trempé. C'est à dire
qu'il a subit une trempe à 1050°C dans de l'huile. Il est apparu, comme représenté
sur les courbes de la figure 2, que la présence d'oxydes malléables augmentait bien
l'usinabilité ce qui se constate sur les courbes par la diminution de l'usure des
outils. Cette usure passe en effet de 0,15 mm après 15 mn d'usinage à une vitesse
de 190 m/mn, une avance de 0,15 mm/tour, une profondeur de passe de 1,5 mm pour l'acier
référence 4, à une usure de 0,125 mm pour l'acier D.
[0081] L'acier D selon l'invention a permis d'obtenir à l'état adouci une vitesse de coupe
de 240 m/mn alors que l'acier de référence 5 a permis une vitesse de coupe de 210
m/mn. Le gain enregistré est de 20%.
[0082] Il est bien mis en évidence avec ces différents exemples d'application, que les aciers
martensitiques contenant dans leur composition des oxydes malléables ont une usinabilité
améliorée, les oxydes ne détériorant pas les autres caractéristiques desdits aciers.
1. Acier inoxydable martensitique à usinabilité améliorée, caractérisé en ce que sa composition
pondérale est la suivante :
- carbone inférieur à 1,2%
- silicium inférieur ou égal à 2%
- manganèse inférieur ou égal à 2%
- chrome : 10,5<Cr<19%
- soufre inférieur ou égal à 0,55%
- calcium supérieur à 32.10⁻⁴%
- Oxygène supérieur à 70.10⁻⁴%
le rapport de la teneur en calcium et en oxygène Ca/O étant 0,2<Ca/O<0,6, ledit
acier étant soumis à au moins un traitement thermique de trempe pour lui conférer
une structure martensitique.
2. Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend du soufre dans une
proportion inférieure ou égale à 0,035%.
3. Acier selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il comprend du soufre dans une
proportion 0,15%<S<0,45%, ledit acier étant resulfuré.
4. Acier selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, du
nickel dans une proportion inférieure ou égale à 6%.
5. Acier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre,
du molybdène dans une proportion inférieure ou égale à 3%.
6. Acier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre,
dans sa composition pondérale des éléments choisis parmi le tungstène, le cobalt,
le niobium, le titane, le tantale, le zirconium, le vanadium, le molybdène dans les
proportions pondérales suivantes :
- tungstène inférieur ou égal à 4%
- cobalt inférieur ou égal à 4,5%
- niobium inférieur ou égal à 1%
- titane inférieur ou égal à 1%
- tantale inférieur ou égal à 1%
- zirconium inférieur ou égal à 1%
- vanadium inférieur ou égal à 1%
- molybdène inférieur ou égale à 3%.
7. Acier selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend du nickel dans une
proportion 2%<Ni<6% et du cuivre dans une proportion 1%<Cu<5%.
8. Acier selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il contient des inclusions
de silicoaluminate de chaux de type anorthide et/ou pseudo-wollastonite et/ou géhlénite.