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" Procédé d'obtention d'acier au titane et acier en résul- tant ".
On. connaît déjà un procédé pour fabriquer un aoier au titane dépourvu de carbone et qui consiste en ce que l'on affine un fer carboné sous une couche de soorie de chaux et
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,ce- de minerai de fer titanifèrèl-que l'on ajoute au bain une fois l'affinage tenniné une quantité d'aluminium telle, quelle suffise à réduire de la soorie la quantité de titane néoessaire dans le produit final. Ce procédé connu néoessite une dépense relativement élevée en aluminium, car l'effet réducteur de oelui-oi ne se limite pas, en dehors de la réduotion envisagée de l'acide titanique, à l'oxyde de fer et à l'oxyde de manganèse qui se trouve encore dans la soorie, mais qu'il s'étend également à l'acide silioique .
Des essais ont montré toutefois qu'une soorie pauvre en aoide silioique et consistant environ en 70% de T102
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et environ 30% de CaO est rendue suffisamment fluide à une température de 1450 à 1500' C, pour que l'on puisse exéouter à l'aide de oette soorie un procédé de fusion de l'acier au four Martin Siemens et que pour oette concentration élevée de l'aoide titanique, il,entre dans le bain d'acier les quanti- tés nécessaires de titane, même si l'on n'utilise pas l'aluni- nium pour la formation de l'acier au titane .
On obtient une scorie ayant sensiblement cette oomposition lorsqu'on affine au four Martin-Siemens ou bien au four électrique un bain d'acier ordinaire avec une quantité oorreote de minerai de fer titanifère et de chaux de préférence en un mélange aggloméré en b r iquettes, sitôt qu'entre le bain d'acier et la soorie se produit un état d'équilibre .
Le fait qu'au cours de ce travail métallurgique on incorpore inévitablement à la scorie de petites quantités de FeO et de SiO2 augmente la fluidité et par suite d'une fa- $on générale, la possibilité d'utilisationo
On a de plus observé que dans un bain d'acier l'affinité du titane par rapport à l'azote, au soufre à l'oxygène et au carbone est plus grande que l'affinité des autres constituants de l'alliage pour les quatre métalloïdes indiqués, ce qui a pour conséquence que, lorsqu 1 en ajoute du titane à un bain d'aoier, il se forme d'abord toujours les composés de titane correspondants, avant que le titane ne puisse entrer dans l'acier sous forme de titanure de fer ou sous forme de constituant libre de l'alliage.
Mais il s'ensuit aussi, de ces rapports d'affinité, que, après la saturation de l'azote, du soufre et de l'oxygène par le titane, il ne peut subsister dans l'acier que du carbure de titane, lorsque le rapport du titane au carbone est au moins égal à celui qui oorrespond à la formule FiC .Pour une moindre proportion de titane, il reste dans l'acier encore
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du carbure de fer. en tlahnre ":.oJ..<>.,.w.,n R- .L-' -'- - -
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présence simultanée influe sur les propriétés de l'aoier.
Liaffinité du silicium et du phosphore pour le titane dans un bain ferreux, d'après les résultats des recherches qui ont été faites jusqu'ici, est assez faible pour que l'on n'ait pas pu encore constater la formation d'une combinaison de ces corps.
Par oontre, Inobservation oourante a appris que, lorsu qu'il se trouve du silicium et encore plus de l'aluminium dans le bain, la solubilité des carbures de titane dans l'aoier est fortement diminuée.
Des résultats de ces recherches s'ensuit la possibilité dans la fabrication pratique des aciers d'obtenir une série d'aoiers qui n'était pas connue jusqu'ici où le carbure de titane prend la place du oarbure de fer.
Les propriétés des aciers oarburés et des aciers au titane sont influenoées dans une certaine mesure par les différents rapports du carbure de fer et du carbure de titane dans les alliages ferreux. Les deux carbures sont solubles dans le fer jusqu'à un certain point et la mesure de leur solubilité dépend des autres constituants de l'alliage.
La principale différence dans leur manière de se comporter consiste dans la texture perlitique connue pour les aciers carbonés et qui n'apparaît pas dans l'acier au titane. @out acier carboné refroidi lentement consiste donc au moins en deux constituants ohimiques et physiques essentiellement différents l'un de l'autre, la ferrite et la cémentite, tandis que l'acier au titane est en ce sens un corps homogène qui ne consiste qu'en fer contenant en solution une certaine quantité de carbures de titane oorrespondant à la solution du carbure de fer dans le fer d'un aoier carboné trempé.
Les propriétés physiques de l'aoier au titane refroidi lentement, oorrespondent donc essentiellement à celles d'un
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aoier carboné trempé, par exemple la position de la limite d'élasticité à 80 ou 90 % de la résistance à la rupture. L'acie au titane refroidi lentement ne peut être rendu tendre par un reouit, mais il peut être durci, quand sa teneur en carbure de titane est plus grande que la solubilité naturelle du oarbure de titane dans le fer. Sa température de trempe se trouve environ à 1000* C et il est à noter qu'un aoier au titane plongé brusquement dans l'eau, lorsqu'il est à oette température, présente à l'essai à la rupture -en dehors d'une augmenttation importante de la résistance - un allongement qui reste encore d'environ 10 %.
On peut encore indiquer comme propriétés partioulières des aciers au titane : une grande résistance à l'usure et à la oorrosion provenant de 'sa texture homogène, une insensibilité au vieillissement et une grande résistance aux chocs aux basses températures par suite de l'absence d'oxyde soluble dans le fer. Pour la même raison, on obtient une notable
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exemption de ségrégation qui est encore faciletmq%t par la liai- son de tout l'azote et de tout le soufre contenus dans le bain en des composés de titane difficilement ou à peine fusi- bles et la séparation du carbure de titane superflu dans le métal encore fluide en une diffusion extrêmement poussée qui agit à l'avance à la manière d'un vaccin sur la formation d'une texture à grain extrêmement fin.
Il y a lieu d'indiquer plus particulièrement encore le peu de tendanoe à la retassure des aciers au titane de ce genre.
Comne aoiers au titane on peut de préférence fabriquer les produits du commerce suivants :
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<tb>
<tb> :Teneur <SEP> en <SEP> % <SEP> Ti <SEP> : <SEP> autre <SEP> s <SEP> oons-
<tb> : <SEP> de <SEP> C <SEP> : <SEP> :tituants
<tb> aciers <SEP> prenant <SEP> la <SEP> :tous <SEP> métaux
<tb> trempe <SEP> : <SEP> 0,3 <SEP> et <SEP> plus <SEP> 1,5 <SEP> et <SEP> plus <SEP> : <SEP> améliorant <SEP>
<tb> :la <SEP> qualité
<tb> aciers <SEP> de <SEP> oons- <SEP> :de <SEP> l'acier
<tb> truotion <SEP> : <SEP> 0,1 <SEP> - <SEP> 0,2 <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> 1
<tb> aciers <SEP> résistant <SEP> moins <SEP> de <SEP> 0,1 <SEP> environ <SEP> 0,5 <SEP> :
<SEP> 0.5 <SEP> - <SEP> 1%P
<tb>
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<tb>
<tb> aciers <SEP> pour <SEP> tôle
<tb> àemboutissage
<tb> profond <SEP> moins <SEP> de <SEP> 0,1 <SEP> environ <SEP> 0,5 <SEP> environ <SEP> 0,3% <SEP> Si <SEP> &
<tb> 0,1% <SEP> Al
<tb> aoiers <SEP> paur <SEP> tôle
<tb> de <SEP> transformateur <SEP> moins <SEP> de <SEP> 0,1 <SEP> environ <SEP> 0,5 <SEP> :environ <SEP> 4% <SEP> Si <SEP> &
<tb> "0,1-0,5 <SEP> % <SEP> Al
<tb>
Dans tous oes aciers, uniformément, le fait que l'azote le soufre, le carbone entrant en combinaison aveo le titane, détermine une grande augmentation de la qualité.
Dans les aciers prenant la trempe, ce qui est très important, o'est l'augmentation de la résistanoe à l'usure, et une résistance à la chaleur bien supérieure à oelle de l'acier au carbone, avant qu'il ne se produise une diminution importante de la dureté.
Par addition de titane on peut élever la résistanoe des aciers de construction jusqu'à environ 90 kg (pour une limite d'élasticité d'environ 80 kg). On peut obtenir d'autre augmen- tation de résistanoe à l'aide d'alliages connus sans qu'il se Réduise des oarbures spéciaux durs, car le carbone peut être considéré comme entièrement oombiné au titane.
Les aciers résistant à la oorrosion, peuvent recevoir une teneur de 0,5 à 1% de phosphore sans qu'il se produise de fragtlité à froid car la diminution de la grosseur de grain qu'entraîne le carbure de titane est supérieure à l'effet oontraire du phosphure de fer.
Les aciers pour tôles destinés aux emboutissages profonds peuvent être rendus particulièrement malléables par addition de titane lorsqu'une teneur modérée en silicium et en aluminiun assure une diminution correspondante du pouvoir de solution du fer pour le carbure de titane.
On utilise cet effet d'une façon encore plus efficace pour diminuer considérablement l'hystérésis oses tôles de transformateur.
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Il est à peine besoin de dire que ces raisons rendent l'aoier au titane partioulièrement propre à la fabrioation de grosses pièces de forge et de pièces moulées d'acier de qualité supérieure.
L'introduction de titane dans ces alliages ferreux a déjà été expérimentée depuis de longues années. Mais le succès est õujours resté médiocre parce qu'il se produisait inévitablement une combustion tout à fait excessive de titane lorsqu'on recouvrait le bain ferreux d'une scorie oxydée ou riche en acide silicique et oette combustion intervenant dans une proportion de 50 à 100% rendait impossible, indépendamment du point de vue de l'économie, la fabrication d'acier dont la teneur en titane pût être exaotement déterminée.
La limitation de la combustion à un degré très réduit et par suite la fabrication régularisée et rendue économique d'un acier au titane est cependant possible si, oonme on l'a décrit dans ce qui précède, on recouvre les bains ferreux d'une soorie pauvre en acide silioique qui se compose essentiellement d'acide titanique et de chaux. Il y a différents moyens de parvenir à ce but dans la pratique en métallurgie.
On peut réaliser l'affinage uniquement dans un four Martin ou dans un four électrique en employant un minerai de fer titanifère pauvre en aoide silioique et de la chaux.
Il se produira, alors une réduction de l'acide titmique,pro- venant de la scorie, par la température élevée règnant dans le four surtout lorsque l'addition possèdera une grande teneur en manganèse et que la quantité de minerai ajoutée au bain aura été déterminée de façon que, en obtenant la teneur désirée en carbone, on aura utilisé les oxydes de fer de la scorie. On peut augmenter cet effet en ajoutant du coke de pétrole ou produit analogue sur la soorie, ou bien
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l'on deux, à 1 'mw>mnm .. -;1"1" +"'......." u-> - --- #-'-
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former la soorie de minemi de fer titanifère et de chaux ou former des briquettes à l'aide de oes trois constituants.
On peut aussi exécuter le procédé d'affinage totalement ou en partie dans un four Martin ou dans un oonvertisseur
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de la%façon habituelle, sans entreprendre la désoxydation; on sépare alors par écremage ou par vidage du oonvertisseur le bain de la soorie oxyde et on les soumet à un traitement ultérieur dans un four électrique dans lequel on maintient fluide une scorie de minerai de fer titanifère et de chaux dont on a éliminé par réduction les oxydes de fer.
Dans ce cas également, ou bien l'on peut faire passer du titane dans le bain, par réduotion de l'acide titanique provenant de la scorie, ou bien l'on peut obtenir la teneur voulue en titane par l'addition d'un ferro-titane.
Il est particulièrement important d'introduire le titane suivant le procédé décrit ci-dessus lorsqu'on veut préparer un produit brut contenant du phosphore. Dans le Bessemer , au four Martin Siemens acide ou au four électrique à garniture réfractaire acide on ne peut, comme on le sait, élaborer que du fer ayant une teneur minimum en phosphore, oar la présence simultanée de phosphore et de carbone dans le fer détermine la formation d'un grain grossier et que le produit ainsi obtenu a oonme propriété d'être fragile à froid.
On a trçuvé que cet inconvénient disparaît, lorsqu'on donne à des bains ferreux contenant du phosphore une certaine teneur en carbure de titane, par exemple suivant les procédés que l'on a décrit dans ce qui précède. On a établi qu'une teneur suffisante en titane ou en carbure de titane compense l'aotion nuisible du phosphore et permet de fabriquer des aciers qui confie ment du carbure, du titane et du phosphore qui sont de bonne qualité en dépit de la présence du phosphore et possèdent des propriétés bien spécifiques.
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Il semble quon ait trouvé dans ce qui sut une explioation scientifique de ce phénomène.
Le titane possède comme on le sait une très grande affinité de combinaison avec le carbone. Il est donc vraisemblable que, pour une teneur suffisante en titane par rapport au carbone et par rapport au soufre et à l'azote, l'ensemble du oarb me présent dans le fer se combine pour donner du
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carbure de titane de tonnule TiC..
Les carbures de titane ne possèdent qUûne faible solu- bilité dans le fer. Les oarbures de titane qui sont dissous ou fonduen suspension au-delà de la limite de solubilité par suite de la haute température, doivent dono par suite de leur haute température de fusion être séparés relativement tôt. On peut supposer que oes fins cristaux qui se produisent dans la masse à des tanpératuses déterminées forment des oentres de cristallisations régulièrement répartis dans l'acier qui se solidifie et sont à l'origine de la formation du grain fin.
Alors les phosphures de fer, qui ne se solidi- fient que pour des températures considérablement plus basses, n'ont plus la possibilité de se prendre en cristaux agglomérés plus gros et de déterminer ainsi l'apparition d'un grain grossier.
La cash maison du carbone au titane augmente aussi dans une mesure ocnsidérable la solubilité de]3 phosphures de fer dans la ferrite. On obtient ainsi un acier phosphoreux ayant une homogénité d'alliage que l'on ne pourrait pas obte- nir par un autre moyen.
Il est vraisemblable que oeoi est à l'origine du fait que les aciers ont, malgré la présence de phosphore, une texture très fine.
Les aciers de ce genre aveo par exemple 0,5 à 1 % de phosphore sont très résistants à la corrosion. Leur résistance à la formation de la rouille est, par suite de la forte te- neur en phosphore, beaucoup plus considérable que oelle des
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aciers de construction normaux. Leur teneur en titane entraî- ne une grande résistance à l'usure.
Comme aoier fabriqué d'après ce qui précède, on peut citer par exemple les aciers de construction avec 0,1 à 0,2% C 0,5 à 1% Ti, 0,05 à 0,5 % P, et les aciers résistant à la oorrosion avec 0,1 à 0,2 % C, 0,5 à 1 % Ti, 0,5 à 1% P. Pour ces deux sortes d'acier, la limite d'élasticité se trouve en- viron à 75 % de la résistance à la rupture ,ce qui est une indication, que, dans oes aciers, la ferrite est oonsidéra- blement durcie par les oonstituants de l'alliage, qui se trou- vent en solution, avec un allongement de 25 à 30 %.Un avant a- ge particulier de l'invention oonsiste en ce que le procédé, tel qu'il vient d'être décrit, permet de fabriquer à partir d'un produit brut contenant du phosphore 11. au four,
aveo une scorie acide ou un revêtement aoide,des sortes d'aoier de très bonne qualité.
Les deux sortes d'aoier peuvent recevoir des additions .augmentant la qualité de l'acier, par exemple pour déterminer une augmentation supplémentaire de la résistance ou l'appari- tion d'autres propriétés particulières.
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"Process for Obtaining Titanium Steel and Resulting Steel".
We. already knows a process for manufacturing a carbon-free titanium aoier which consists in refining a carbonaceous iron under a layer of lime sodium and
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, this titanium-containing iron ore which is added to the bath once the refining has been completed, such an amount of aluminum which is sufficient to reduce the amount of titanium required in the final product. This known process neoessite a relatively high expenditure in aluminum, because the reducing effect of oelui-oi is not limited, apart from the envisaged reduction of titanic acid, to iron oxide and manganese oxide. which is still in the soorie, but that it also extends to silioic acid.
Tests have shown, however, that a low sodium content of silioic acid and consisting of approximately 70% T102
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and about 30% of CaO is made sufficiently fluid at a temperature of 1450 to 1500 ° C, so that one can perform using this soorie a process of melting steel in the Martin Siemens furnace and that for this With a high concentration of titanium acid, the necessary quantities of titanium enter the steel bath, even if the aluminum is not used for the formation of the titanium steel.
A slag having substantially this oomposition is obtained when refining in a Martin-Siemens furnace or else in an electric furnace a bath of ordinary steel with a quantity of titanium-bearing iron ore and lime, preferably in an agglomerated mixture in br iquettes, as soon as a state of equilibrium occurs between the steel bath and the soorie.
The fact that during this metallurgical work one inevitably incorporates small quantities of FeO and SiO2 into the slag increases the fluidity and consequently, in general, the usability.
It was further observed that in a steel bath the affinity of titanium with respect to nitrogen, sulfur, oxygen and carbon is greater than the affinity of the other constituents of the alloy for the four indicated metalloids, which has the consequence that when titanium is added to an iron bath, the corresponding titanium compounds are always first formed, before the titanium can enter the steel as carbon. iron titanide or as a free constituent of the alloy.
But it also follows, from these affinity relations, that, after the saturation of nitrogen, sulfur and oxygen by titanium, only titanium carbide can remain in the steel, when the ratio of titanium to carbon is at least equal to that which corresponds to the formula FiC. For a smaller proportion of titanium, it still remains in the steel
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iron carbide. in tlahnre ": .oJ .. <>.,. w., n R- .L- '-'- - -
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simultaneous presence influences the properties of aoier.
The affinity of silicon and phosphorus for titanium in a ferrous bath, according to the results of research to date, is low enough that the formation of a combination has not yet been observed. of these bodies.
On the other hand, the current observation has learned that when there is silicon and even more aluminum in the bath, the solubility of the titanium carbides in the steel is greatly reduced.
From the results of this research follows the possibility in the practical manufacture of steels to obtain a series of steels which was not known hitherto where titanium carbide takes the place of iron carbide.
The properties of carburized steels and titanium steels are influenced to some extent by the different ratios of iron carbide and titanium carbide in ferrous alloys. Both carbides are soluble in iron to some extent and the extent of their solubility depends on the other constituents of the alloy.
The main difference in how they behave is the pearlitic texture known for carbon steels which does not appear in titanium steel. @ Any slowly cooled carbon steel therefore consists at least of two ohimic and physical constituents which are essentially different from each other, ferrite and cementite, while titanium steel is in this sense a homogeneous body which only consists of 'iron containing in solution a certain quantity of titanium carbides corresponding to the solution of iron carbide in the iron of a quenched carbonaceous steel.
The physical properties of slowly cooled titanium steel therefore essentially correspond to those of a
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hardened carbon steel, for example the position of the yield strength at 80 or 90% of the tensile strength. Slowly cooled titanium steel cannot be softened by rewarming, but it can be hardened, when its titanium carbide content is greater than the natural solubility of titanium carbide in iron. Its quenching temperature is around 1000 ° C and it should be noted that a titanium steel suddenly immersed in water, when it is at this temperature, present in the test at break-outside of a significant increase in strength - an elongation that is still around 10%.
One can also indicate as partial properties of titanium steels: a great resistance to wear and to corrosion due to its homogeneous texture, insensitivity to aging and great resistance to impacts at low temperatures due to the absence of corrosion. oxide soluble in iron. For the same reason, we obtain a notable
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exemption from segregation which is further facilitated by binding all the nitrogen and sulfur contained in the bath to hardly or hardly fusible titanium compounds and the separation of the superfluous titanium carbide in the bath. metal still fluid in an extremely high diffusion which acts in advance like a vaccine on the formation of an extremely fine grain texture.
The little tendency to shrinkage of titanium steels of this type should still be indicated more particularly.
As titanium materials, the following commercial products can preferably be produced:
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<tb>
<tb>: Content <SEP> in <SEP>% <SEP> Ti <SEP>: <SEP> other <SEP> s <SEP> oons-
<tb>: <SEP> of <SEP> C <SEP>: <SEP>: tenants
<tb> steels <SEP> taking <SEP> the <SEP>: all <SEP> metals
<tb> quenching <SEP>: <SEP> 0.3 <SEP> and <SEP> plus <SEP> 1.5 <SEP> and <SEP> plus <SEP>: <SEP> improving <SEP>
<tb>: the <SEP> quality
<tb> steels <SEP> from <SEP> oons- <SEP>: from <SEP> steel
<tb> truotion <SEP>: <SEP> 0.1 <SEP> - <SEP> 0.2 <SEP> 0.5 <SEP> - <SEP> 1
<tb> steels <SEP> resistant <SEP> less <SEP> of <SEP> 0.1 <SEP> approximately <SEP> 0.5 <SEP>:
<SEP> 0.5 <SEP> - <SEP> 1% P
<tb>
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<tb>
<tb> steels <SEP> for <SEP> sheet metal
<tb> stamping
<tb> deep <SEP> less <SEP> of <SEP> 0.1 <SEP> approximately <SEP> 0.5 <SEP> approximately <SEP> 0.3% <SEP> If <SEP> &
<tb> 0.1% <SEP> Al
<tb> aoiers <SEP> paur <SEP> sheet metal
<tb> of <SEP> transformer <SEP> less <SEP> of <SEP> 0.1 <SEP> approximately <SEP> 0.5 <SEP>: approximately <SEP> 4% <SEP> If <SEP> &
<tb> "0.1-0.5 <SEP>% <SEP> Al
<tb>
In all steels, uniformly, the fact that nitrogen and sulfur, carbon coming in combination with titanium, determines a great increase in quality.
In steels taking quenching, what is very important is the increase in wear resistance, and a much higher heat resistance than that of carbon steel, before it collapses. produces a significant decrease in hardness.
By adding titanium, the strength of structural steels can be increased up to approximately 90 kg (for an elastic limit of approximately 80 kg). Further increase in resistance can be obtained by using known alloys without the reduction of special hard carbons, since the carbon can be considered to be entirely combined with titanium.
Corrosion resistant steels can receive a content of 0.5 to 1% phosphorus without any cold fragtlity occurring because the decrease in grain size caused by titanium carbide is greater than contrary effect of iron phosphide.
Sheet steels intended for deep drawing can be made particularly malleable by the addition of titanium when a moderate content of silicon and aluminum provides a corresponding decrease in the resolving power of iron for titanium carbide.
This effect is used in an even more effective way to considerably reduce the hysteresis of the transformer sheets.
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Needless to say, these reasons make titanium steel particularly suitable for the fabrication of large forging parts and high quality steel castings.
The introduction of titanium into these ferrous alloys has already been tried out for many years. But the success has always remained mediocre because there inevitably occurred a very excessive combustion of titanium when the ferrous bath was covered with an oxidized slag or one rich in silicic acid and this combustion occurring in a proportion of 50 to 100 % made it impossible, independently of the point of view of economy, the manufacture of steel whose titanium content could be exaotably determined.
The limitation of the combustion to a very reduced degree and consequently the regularized and economical manufacture of a titanium steel is however possible if, as has been described in the foregoing, the ferrous baths are covered with a soorie poor in silioic acid which consists mainly of titanic acid and lime. There are different ways of achieving this goal in metallurgical practice.
Refining can only be carried out in a Martin furnace or in an electric furnace using titanium-containing iron ore poor in silioic acid and lime.
There will then be a reduction of the titmic acid, coming from the slag, by the high temperature prevailing in the furnace, especially when the addition has a high manganese content and the quantity of ore added to the bath has been determined so that, in obtaining the desired carbon content, the iron oxides of the slag will have been used. This effect can be increased by adding petroleum coke or the like on the soorie, or
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one two, at 1 'mw> mnm .. -; 1 "1" + "' ......." u-> - --- # -'-
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to form the sodium hydroxide of titaniferous iron and lime or to form briquettes using these three constituents.
The refining process can also be carried out totally or in part in a Martin oven or in an inverter.
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in the usual manner, without undertaking the deoxidation; the bath of the oxide solution is then separated by skimming or by emptying the oonverter and subjected to a subsequent treatment in an electric furnace in which a slag of titaniferous iron ore and lime is kept fluid from which the residues have been eliminated by reduction. iron oxides.
In this case also, either one can pass titanium in the bath, by reduction of the titanic acid coming from the slag, or one can obtain the desired content of titanium by the addition of a ferro-titanium.
It is particularly important to introduce the titanium according to the process described above when it is desired to prepare a crude product containing phosphorus. In the Bessemer, in an acid Martin Siemens furnace or in an electric furnace with an acid refractory lining, as we know, only iron with a minimum phosphorus content can be produced, where the simultaneous presence of phosphorus and carbon in the iron determines the formation of a coarse grain and that the product thus obtained has a property of being cold brittle.
It has been found that this drawback disappears when ferrous baths containing phosphorus are given a certain content of titanium carbide, for example according to the processes described above. Sufficient content of titanium or titanium carbide has been shown to compensate for the detrimental action of phosphorus and enables the manufacture of steels which contain carbide, titanium and phosphorus which are of good quality despite the presence of the phosphorus. phosphorus and have very specific properties.
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It seems that we have found in what knew a scientific explanation of this phenomenon.
As we know, titanium has a very high combination affinity with carbon. It is therefore likely that, for a sufficient titanium content with respect to carbon and with respect to sulfur and nitrogen, all of the oarb me present in the iron combines to give
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TiC barrel titanium carbide ..
Titanium carbides have low solubility in iron. Titanium carbons which are dissolved or molten in suspension beyond the solubility limit as a result of the high temperature must therefore due to their high melting temperature be separated relatively early. We can suppose that these fine crystals which occur in the mass at determined tanperatuses form crystallization centers regularly distributed in the steel which solidifies and are at the origin of the formation of the fine grain.
Then the iron phosphides, which solidify only at considerably lower temperatures, no longer have the possibility of forming into larger agglomerated crystals and thus determining the appearance of a coarse grain.
The in house carbon to titanium cash also increases the solubility of] 3 iron phosphides in ferrite to an enormous extent. There is thus obtained a phosphorous steel having an alloy homogeneity which could not be obtained by any other means.
It is likely that oeoi is at the origin of the fact that steels have, despite the presence of phosphorus, a very fine texture.
Steels of this type with, for example, 0.5 to 1% phosphorus are very resistant to corrosion. Their resistance to the formation of rust is, owing to the high phosphorus content, much greater than that of the
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normal structural steels. Their titanium content results in high resistance to wear.
As aoier manufactured according to the above, there may be mentioned, for example, structural steels with 0.1 to 0.2% C, 0.5 to 1% Ti, 0.05 to 0.5% P, and steels corrosion resistant with 0.1 to 0.2% C, 0.5 to 1% Ti, 0.5 to 1% P. For these two kinds of steel, the yield strength is about 75% of the tensile strength, which is an indication that in these steels the ferrite is significantly hardened by the constituents of the alloy, which are found in solution, with an elongation of 25 to 30%. A particular prior age of the invention oonsist in that the process, as just described, makes it possible to manufacture from a crude product containing phosphorus 11. in the oven,
with an acid slag or an acid coating, very good quality kinds of aoier.
Both kinds of steel can be given additions to improve the quality of the steel, for example to determine a further increase in strength or the appearance of other particular properties.