CA2174567C - Acier inoxydable austenitique pour l'elaboration notamment de fil - Google Patents

Abstract

Acier inoxydable austénitique pour la réalisation de fil pouvant être utilisé dans le domaine du tréfilage en diamètre inférieur à 0,3 mm et dans le domaine de la réalisation de pièces soumises à la fatigue, caractérisé en la composition pondérale suivante: -carbone 200.10-3 %, -azote 200.10-3 %, -0,3 % manganèse 4%, -14% chrome 23%, -5% nickel 1.7%, -0,3 % silicium 2 %, -soufre 10.10-3 %, -50.10-4 % oxygène total 120.10-4 %, -5.10-4 % aluminium 20.10-4 %, -magnésium 2.10-4%, -0,1.10-4% calcium 5.10-4 %, -titane 5.10-3 %, -des impuretés inhérentes à la fabrication, et dans lequel des inclusions d'oxydes ont, sous forme de mélange vitreux, les proportions pondérales suivantes: -40 % SiO2 60 % -5% MnO 50% -1 % CaO 30% -0,1% MgO 20% -3 % Al2O3 25% -0,1 % Cr2O3 10%

Description

21~ ~67 ~JGI 95/002 Acier i~u,~ L ' ~;liLlu~: pour 1~ ., nui - : de fil.
La présente invention concerne un acier inoxydable austénitique pour l'éldbordlioll nrild,l""~"L de fil, ayant une propreté inclusionnaire s adaptée pour une utilisation dans le domaine du tréfilage de fil de diamètre inférieur à 0,3 mm et dans le domaine de la ,.' " liun de pièces soumises à la fatigue.
On désigne par aciers inoxydables, les alliages de fer co"l~:na"l au moins 10,5% de chrome. D'autres éléments entrent dans la co""~o,;Lio l0 des aciers afin de modifier leur structure et leurs prupriél~s.
Les aciers inoxydables austénitiques ont une co"~posiLiol~
déterminée. La structure austénitique est assurée après l(dl~rU~lldlion~ par un L,ail~",~"L thermique de type hy,ue, I,t:,~"ue.
Du point de vue métallurgique, il est connu que certains éléments d'alliage entrant dans la composition des aciers favorisent l'apparition de la phase ferrite de structure métallographique de type cubique centré. Ces éléments sont dit alpha-gènes. Parmi ceux-ci figurent le chrome, le molybdène, le silicium.
D'autres éléments dits gamma-gènes ra./orisel,l I'apparition de la 20 phase austénite de structure " ' 'l~ aplii~ e de type cubique à faces centrées. Parmi ces éléments figurent le carbone, I'azote, le ",a,lyd,-èse, le cuivre, le nickel.
Dans le domaine par exemple du tréfilage, il est connu que pour obtenir un fil de diamètre inférieur à 0,3 mm, dit fin, I'acier inoxydable 25 utilisé ne doit pas co,,,,uo,L~r d'inclusions dont la taille ~qénère la casse de fil lors du tréfilage.
Dans l'éldbo,dli~l~ des aciers il~O~ ' ' ' s austénitiques, comme pour tous les autres aciers élaborés avec des moyens conve,lliol~i-cls et économiquement adaptés à la production de masse, la présence 30 d'inclusions de type sulfures ou oxydes est systématique et i"~",é~idblc.
En effet, les aciers inoxydables peuvent, à l'état liquide, contenir en solution, du fait des procédés d'elabo,aLiull~ des teneurs en oxygène et en soufre inférieures à 100.10-4%. Au cours du ~t:f~u;~ e~L de l'acier à
l'état liquide ou solide, la solubilité des éléments oxygène et soufre 35 diminue et l'éner~qie de formation des oxydes ou des sulfures est atteinte.
On assiste alors à l'apparition d'inclusions formées d'une part, de c~",uosés de type oxydes contenânt des atomes d'oxy~qène et des éléments d'allia~qe avides de réagir avec l'oxygène tels que calcium, 2174~67 magnésium, aluminium, silicium, manganèse, chrome, et d'autre part, de co" ")osés de type sulfures contenant des atomes de soufre et des éléments d'alliage avides de réagir avec le soufre tels que manqanèse, chrome, calcium, magnésium. Il peut apparaître éu..l~.llwll des inclusions 5 qui sont des co""uos6s mixtes de type oxysulfure.
Il est connu le brevet EP-A-O 567 365 con~ ",a,~l un acier austénitique co~ na"l l~uLd~ e~L du cuivre et du calcium associé à de l'oxygène dans un rapport Ca/O élevé pour former des oxydes lll "' ' ' Ces oxydes ont des uol~,uosilions qui se situent sur le diagramme A12 O3 -10 Si 2 - Ca 0, dans la zone du point triple anorthite, gehlénite et pseudo-. Dans ce document qui concerne un acier à usinabilitéaméliorée, les oxydes sont introduits en nombre, volon ~,enl.
Il est possible de réduire la quantité d'oxygène contenu dans l'acier inoxydable en utilisant des réducteurs puissants tels que ma~qnésium, S aluminium, calcium, titane ou une cor"ui"a:~on de plusieurs d'entre eux mais ces réducteurs conduisent tous à la création d'inclusions riches en MgO, A1203, CaO ou TiO2 qui sont sous la forme de 16~1d~,1dil~
" ;f~ durs et il,déru""a~l~s dans les Co,ldiLio"s de lamina~e de I'acier inoxydable. La présence de ces inclusions génère des incidents par 20 exemple de tréfilage et des casses de fatigue sur les produits élaborés avec l'acier inoxydable.
L'invention a pour but la I.' " ~n d'un acier inoxydable austénitique ayant une propreté inclusionnaire sélectionnée, acier pouvant etre utilisé nuldr,,,,,e,,l dans le domaine du tréfilage en diamètre inférieur à25 0,3 mm et dans le domaine de la 1.'-' , de pièces soumises à la fatigue .
L'invention a pour objet un acier inoxydable austénitique qui se ~.ala~ ,e en la composition pondérale suivante:
- carbone s 200. 10~3%
30 - azote c 200. 10 ~3%
- 0,3% s ",dl~yanèse ~ 4%, - 14% ~ chrome s 23~
- 5% S nickel 517%, - 0,3% S silicium S 2%, 35 - soufre ~10.10-3%, - 50.10~4% ~ oxygène total S 120.10-4%, - 5 .10~4% ~ aluminium S 20.10-4%
- magnésium S 2.10-4%

217~67 - 0,1.10-4 % s calcium S 5.10~4%
- titane s 5.10~3%
- des impuretés inhérentes 3 la rablicellion, et dans lequel des inclusions d'oxydes ont, sous forme de mélange vitreux, s les propor~iol~s pondérales suivantes:
-40%ssio2s60%
- 5 % ~ MnO s 50%
- 1% s CaO s30%
-0,1%sMgOs20%
- 3% S Al203 s 25%
- 0,1% s Cr203 S10%
Les autres Cala~lé~ iques de l'invention sont:
- La co~ o~ iu~l de l'acier comprend moins de 5.10 3 % de soufre.
- La composition de l'acier comprend en outre moins de 3% de molybdène.
- La co"l~-o:,iliun de l'acier comprend en outre moins de 3% de cuivre.
- L'acier contient en nombre, aprbs laminage à chaud en fil de diamètre supérieur à 5 mm, moins de 5 inclusions d'oxyde de plus de 10 ,um d'épaisseur pour une surface de 1000 mm2 - L'acier contient en nombre, après lamina~qe à chaud en fil de diamètre supérieur à 5 mm, moins de 10 inclusions de sulfure de plus de 5 I~m d'épaisseur pour une surface de 1000 mm2 La description qui suit et les figures annexées, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien co~ end~: I'invention.
Les figures 1 et 2 ,~"é~ "~t:n~ respectivement une image d'un exemple d'inclusion peu déformée, épaisse et une image d'un exemple d'inclusions contenues dans un acier selon l'invention.
L'acier selon l'invention contient dans sa composition pondérale moins de 200. 10-3% de carbone, moins de 200.10 ~3% d'azote, de 0,3%
à 4% de manganese, de 14% à 23% de chrome, de 5% à 17% de nickel, de 0,3% à 2% de silicium, moins de 10.10~3% de soufre, de 50.10~4% à
120.10-4% d'oxygène total, de 5.10-4% à 20.10-4% d'aluminium, moins de 2.10-4% de magnésium, de 0,1.10~4 % à 5.10~4% de calcium, moins de 5.10~3% de titane .
Le carbone, I'azote, le chrome, le nickel, le manganèse, le silicium sont les éléments habituels pe""~ "~ I'obtention d'un acier inoxydable austénitique.

217 ~7 . .

Les teneurs en IlldllydrldS~, chrome, soufre, en p,opo,Lio" sont choisies pour générer des sulfures déru""d~l~s de co,,~posiLivl~ bien déterminée .
Les intervalles de cor"~G:,iLion des éléments en silicium et 5 Illallydl~èse~ en p~vpvlLiol-, assurent selon l'invention, la présence d'inclusions de type silicate, riches en SiO2 et CollL~Ild"L une quantité non r é~liç f ' ~ de MnO.
Le mobybdène peut etre ajouté à la composition de l'acier inoxydable austénitique pour améliorer la tenue en corrosion.
Le cuivre peut être é~a~."t:"L ajouté à la co,,,posiLivn de l'acier selon l'invention car il améliore les prupriéLés de dérv,,,,dLioll à froid et dece fait, stabilise l'austénite. Cependant le teneur en cuivre est limitée à 3%
pour éviter des difficultés de Lldn:~rVlllldLiOIl a chaud car le cuivre abaisse sensiblement la limite supérieure de température de réchauffage de l'acier avant laminage.
Les intervalles en oxygene total, aluminium et calcium pe""~:LLt:"L, selon l'invention, d'obtenir des inclusions de type silicate de ~d~,yd,~èse COIlL~llallL une fraction non nulle de A1203 et de CaO. NvLdllllllellL, les teneurs en aluminium et en calcium sont supérieures à 0,1.10~4% pour que les inclusions It~ l,ées co"Lie""e"L plus de 1% de CaO et plus de 3% de Al203 Les valeurs des teneurs en oxygène total sont selon l'invention comprises entre 50 ppm et 120 ppm.
Pour une teneur en oxygène total inférieure à 50 ppm, I'oxygène fixe les éléments magnésium calcium, aluminium et ne forme pas d'inclusion d'oxydes riches en SiO2 et MnO.
Pour une teneur en oxygène total supérieure à 120 ppm, il y aura dans la con",o~iLio~ des oxydes plus de 10% de Cr203, ce qui favorise la cli~Ldlli~dlivll~ ce que l'on cherche a éviter.
La teneur en calcium est inférieure à 5. 10~4% de façon que les inclusions ,ecl~elchées ne contiennent pas plus de 30% de CaO.
La teneur en aluminium est inférieure à 20.10-4% pour éviter que les inclusions ,ecl~e,l l~ées contiennent plus de 25% de A1203, ce qui favorise également la c, " ,n.
ll est concevable, après avoir réalisé selon un procédé conventionnel et économique, un acier co"L~"a"L des inclusions de type oxyde et sulfure, de le raffiner pour faire d;~pdld~Ll~ ces inclusions en utilisant des procédés de refusion lents et peu rentables économiquement tels que les procédés ~17~7 de refusion sous vide (Vacuum Ar~on Remelting) ou de refusion sous laitier ( Electro Slaq Remeltin~q ).
Ces procédés de refusion ne p~ LL~ L d'éliminer que pa~ Li~ ."e,~t, par décd,,LaLion dans lâ flaque de liquide, les inclusions déjà présentes sans s modifier leur nature et leur colll~JG:~iLiull.
L'invention concerne un acier inoxydable austénitique contenant des inclusions de cor"uG~iLion choisie obtenue vololli t:",e"L, la composition étant en relation avec la cor,lpo~iLio,l globale de l'acier de telle sorte que les p~ùpli~lés physiques de ces inclusions favorisent leur déru~"ldLiun lors 10 de la Ll~n:~rullllalioll à chaud de l'acier.
Selon l'invention, I'acier inoxydable austénitique contient des inclusions de composition déL~""i"ée qui ont leur point de rdlll " "~:"L
proche de la température de laminage de l'acier et telles que l'appdlilioll de cristaux plus durs que l'acier à la température de laminage comme nula~""e"l les composées définis, SiO2, sous forme de tridymite, cl)li:,lut ", quartz; 3CaO-SiO2; CaO; MgO; Cr203; anorthite, mullite, gehlenite, corindon, spinelle du type A1203-MgO ou A1203-Cr203-MnO-MgO: CaO-A1203; CaO-6A1203; CaO-2A1203,TiO2 est inhibée.
Selon l'invention, I'acier contient p,i" '- "ar,l des inclusions 20 d'oxyde de co""~G .ilion telle que celles-ci forment un mélan~e vitreux ou amorphe pendant toutes les opérations successives de mise en forme de l'acier. La viscosité des inclusions choisies est suffisante pour que ia u, u;ssance des particules ~ ; " ' d'oxydes dans les inclusions résultantes de l'invention soit LoLdl~r"~"L inhibée du fait que, dans une 2s inclusion d'oxyde, la diffusion a courte distance est faible et les d~p:ac~",~"l~ convectifs sont très limités. Ces inclusions restées vitreuses dans le domaine de température des Ll~iL~lllellL5 à chaud de l'acier p,é~e.,l~"L ég..!~ "L une dureté et un module d'élasticité plus faibles que des inclusions c,i~ Y de CU~ O ,iLiol~ collt:~pOIldalllt:. Ainsi les inclusions peuvent être encore déformées, écrasées et allongées. Iors d'opération par exemple, de tréfilage et la conc~"~ldLion de col,L,~ , au voisinage des l'inclusions est fortement diminuée, ce qui atténue de façon illlUOlldllll:: le risque d'apparition, par exemple, de fissures de fatigue ou des casses au tréfila~qe.
3s Selon l'invention, I'acier inoxydable austénitique contient des inclusions d'oxydes de cor"~.o~iLion définie telle que leur viscosité dans le demaine des températures de laminage à chaud de llacier ne soit pas trop élevée. De ce fait, la COllLldillL~ d'écoulement de l'inclusion est nettement 21~67 plus faible que celie de l'acier dans les condilions de laminage à chaud dont les températures sont gél~é,dle",e"~ co""~ s entre 800 C et 1350C. Ainsi les inclusions d'oxydes se déru""~:"l en même temps que l'acier lors du lamina~qe à chaud et donc après laminage, ces inclusions 5 sont pal rdil~",e"l allongées, et d'épaisseur très faible ce qui permet d'éviter tout problème de casse lors, par exemple, d'une opération de tréfilage .
Les inclusions décrites ci-dessus sont selon l'invention, réalisées avec les moyens d'élaboration cl~c~iq,,~s et très productifs d'une aciérie électrique pour aciers inoxydables tels que four électrique convertisseur AOD ou VOD, métallurgie en poche et coulée continue.
Avec les procédés cl~c~iq~les d'éldbo,dlion et de coulée, décrits précédemment, la distribution en taille des inclusions sur le produit brut de coulée est relativement i~,d~:pe"da~ de la c~",po~iLion de celles-ci. Donc, S avant laminage à chaud, on retrouve dans les aciers les meme tailles et la meme distribution d'inclusions.
Les inclusions d'oxydes ci dessous plé~lllalll les p~upriélés favorables décrites sont selon l'invention co"~posées d'un mélange vitreux de SiO2, MnO, CaO, Al2O3, MgO et Cr2O3" et éventuellement, de trace 20 de FeO et ou de TiO2, dans les proportions po~-dé, ales suivantes:
- 40% 5 SiO2 5 60%
- 5% 5 MnO 5 50%
- ~%sCaOs30%
- 0,1% S MgO 5 20%

2~ - 3% 5 A1203 s 25%
-0,1%SCr203510%
Si la teneur en SiO2 est inférieure à 40%, la viscosité des inclusions d'oxydes est trop faible et le l"écd";;.",e de ~,ui~sa"ce de cristaux d'oxyde n'est pas inhibé. Si SiO2 est supérieur a 60%, il se forme des 30 particules nocives très dures de silice sous forme de trydimite ou de christobalite ou de quartz.
La teneur en MnO, comprise entre 5% et 50% permet d'abaisser rU,l~",e"l le point de Idlll "' - llt:llL du mélange d'oxydes co"Lt~,~a"l n~Ld"""er,l SiO2, CaO, Al203, et favorise la création d'inclusions qui 35 restent dans un état vitreux dans les conditions de laminage de l'acier selon l'invention.

2~7~67 Pour une teneur en CaO inférieure a 1%, il se forme des cristaux de MnO-AI203 ou de mullite. Lorsque la teneur en CaO est supérieure à 30%, il se forme alors, des cristaux de CaO-SiO2 ou (Ca,Mn)O-SiO2.
Pour une teneur en MgO supérieur d 20%, il se forme des cristaux de s MgO; 2MgO-SiO2; MgO-SiO2; Al203-MgO, qui sont des phases e~,êi"e",~h~ dures.
Si A1203 est inférieur à 3%, il se forme des cristaux de ~
et lorsque A1203 est supérieur d 25%, dppa,~ "~ des cristaux de mullite, d'anorthite, de corindon, de spinelles n~alll"lell~ de type Al203-o MgO ou Al203-Cr203-MgO-MnO ou bien encore d'aluminates du type CaO-6AI203 ou CaO-2AI203 ou CaO-AI203, ou de gehlenite.
Avec plus de 10% de Cr203 appa,~;ssd"~ également des cristaux durs de Cr203 ou Al203-Cr203-MgO-MnO, Cao-cr2o3~ MgO-Cr203-Selon une forme de l'invention la teneur en soufre doit être inférieure à
0,010% pour obtenir des inclusions de sulfure d'épaisseur ne dépa:~
pas 5,um sur produit laminé . En effet, les inclusions de type sulfure de manganèse et de chrome sont pal rai~ ellL déru""ab'~o7 dans les conditions suivantes:
5% < Cr < 30%
30% < Mn < 60 %
35 % <S< 45%
Les inclusions de type oxydes et sulfures sont ~ é~ ."e"~
co,ls;de, ées comme néfastes vis d vis des p, up(ié~é~ d'emploi dans le domaine du tréfilage en fil fin et dans le domaine de la tenue en fatigue, 2s nO~dllllllt~, en flexion et/ou en torsion. Il est usuel de cdla-.~é,iser la concelllla~ioll en inclusions de type oxyde et sulfure par l'observation d'une coupe polie en sens long de laminage sur un fil machine laminé à
chaud de diamètre compris entre 5 et 10 mm. On appelle propreté
inclusionnaire le résultat de cette ca,d-,~é,isd~ioll réalisée selon dirrért,n~e~
30 normes en fonction de l'utilisation finale.
Pour une inclusion observée, sur coupe polie de fil laminé, on mesure sa longueur et son épaisseur, puis on définit un facteur de forme qui est le rapport de la longueur sur l'épaisseur. Pour une inclusion qui s'est très bien déformée au cours des opéla~iolls de laminage, le facteur de 3s forme est en ~énéral très élevé, c'est à dire pouvant atteindre 10 ou 20 et en conséquence, I'épaisseur de l'inclusion est ~ ,êr"~"t:"L faible. Au cr~ntraire, une inclusion qui ne se déforme pas ou subit une faible d6rulllla~iùll est caractérisée par un facteur de forme peu élevé, c'est à

217~6~
dire de l'ordre de 1, donc, I'épaisseur de l'inclusion reste élevée et du meme ordre de grandeur que la taille de l'inclusion originelle sur produit brut de coulée. En conséquence, dans la suite de la desc,i~ioll, on retient comme critbre de cc~a~ ~élisc~ion simple et efficace vis à vis des p~up~iélés d'emploi du fil laminé, I'épaisseur de chaque inclusion observée sur le fil laminé.
Les figures 1 et 2 p,ése"Lt:"~ respectivement sur une coupe polie de fil laminé de diamètre 5,5 mm, un exemple d'inclusion très épaisse et peu déformée et un exemple d'inclusions fines et très bien déru,,,,ées o contenues dans l'acier selon l'invention La figure 1 montre une inclusion mixte dite biphasée, constituée d'une partie centrale c(i " Se i"déru"" "e de type Al203-MgO, notée AIMg sur la figure, et de deux parties d'extrémité, notée sur la figure SiAlMg, constituées d'une phase peu déformable riche en SiO2, Al203 et MgO. Cette inclusion présente une épaisseur de 11 ",ic,o",è~,~s, une longueur de 40 ~ .luilld~l~s et est particll"` t:",er,~ nocive pour des t'')~ ~ions de tréfilage ou de l~ d~ioll de pièces soumises à la fatigue.
La figure 2 présente quatre exemples d'inclusions de moins de 2 u~llè~ d'epaisseur. de longueur variable, telles que celles contenues dans l'acier selon l'invention.
Ces dernières inclusions ne p,é,~:"l~:"~ pas de nocivité vis à vis des ap~ ls de tréfilage fin en fil de diamètre inférieur a 0,3 mm ou de - pièce soumises à la fatigue telles que des ressorts, renfort de pneumatique.
2s Les l~alcc~6ri:l~iu~ues inclu:,ion,~; ~s sont définies par le comptage du nombre d'inclusions d'une épaisseur égale ou supérieure à une cote donnée pour une surface d'é- llalli 'lc.- de 1000 mm2.
Les tableaux 1 et 2 suivants ulé~ des aciers montrant l'influence de la c~""~ ion de l'acier et de la Co",uoSi~iO,l des inclusions d'oxydes sur le nombre d'inclusions d'épaisseur donnée.

~174~67 ACIER A B C D E F G
%C0,093 0,065 0,067 0,093 0,060 0,055 0,083 %N0,030 0,045 0,045 0,026 0,041 0,056 0,040 5%Si 1,81 0,49 0,54 1,75 0,48 0,56 0,75 %Mn 1,32 0,26 0,30 1,25 0,58 0,53 1,08 %Cr 17,65 18,46 18,32 17,60 18,27 18,24 17,95 %Ni 7,85 8,49 8,47 7,75 8,61 8,57 8,30 %Mo 0,71 0,10 0,17 0,73 0,24 0,28 0,33 lO%Cu 0,22 0,32 0,33 0,15 0,48 0,51 0,25 Ot ppm 25 40 48 28 129 138 65 Al ppm 43 10 8 26 25 13 18 Ca ppm 9 13 2 1 54 11 2 M~ ppm 1 1 1 3 2 15Ti ppm 28 32 45 62 56 36 39 S ppm 31 25 46 40 279 286 126 natur~ dos inclusions %SiO2 4 36 39 48 39 61 42 %CaO 3 24 16 2 36 2 13 20%MnO 1 2 8 6 1 20 22 %A1203 69 33 25 2 20 2 15 %MgO 21 2 4 40 2 1 3 %Cr203 2 3 8 2 2 14 5 25Cotation ' ' ' sur fil machine laminé ~ chaud de '' ' ' 5.5mm ACIER A B C D E F G
Cotation nombre de sulfures épaisseur. >5~m par 1000mm2 0 0 0 0 71 98 17,6 30cotation nombr~
d'oxydr,sapaisseur. >10~1m par 1000mm2 13,9 8 6 6,1 39 19 3,5 -217~

ACIERH I J K L M N O
%C0,069 0,088 0,079 0,079 0,075 0,078 0,081 0,099 %N0,045 0,030 0,035 0,039 0,048 0,058 0,056 0,034 5%Si 0,51 1,71 0,78 0,83 0,69 0,63 0,66 0,68 %Mrl 0,32 1,29 1,05 0,96 0,74 0,70 0,72 0,85 %Cr 18,39 17,75 17,80 17,60 18,52 18,52 18,50 17,65 %Ni 8,40 7,85 8,36 8,24 8,86 8,87 8,85 7,82 %Mo 0,17 0,69 0,29 0,17 0,15 0,17 0,15 0,32 10%Cu 0,34 0,21 0,28 0,21 0,34 0,36 0,35 0,25 Ot ppm 52 51 70 65 53 71 50 95 Al ppm 9 19 17 16 12 9 11 9 Ca ppm 5 1 2 2 2 2 2 2 MD ppm 15Ti ppm 35 15 22 23 30 18 25 23 S ppm 8 37 35 31 50 35 37 30 naturo des inclusions %SiO2 45 54 45 46 47 49 48 50 %CaO 15 2 11 2 17 1 14 4 20%MnO 10 14 25 42 8 38 11 30 %AI203 22 7 12 5 24 3 18 7 %MgO 1 18 2 0,1 2 1 3 %Cr203 7 4 5 5 2 8 3 8 Çotation ~ . sur ~il machine laminé a chaud de 1" ` ' 5.5mm ACIER H I J K L M N O
Cotation nombre de sulfures épaisseur. > 5~m par 1000mm2 0 0 0 0 0 0 0 o 30cotation nombre d'oxydesepDisseur. ~10~rn per 1000mm2 3,5 2,4 2,6 3,1 1,2 0 1,2 0,5 Le tableau 1 présente des Co~ JG~ ol ls d'aciers co,lsidé, ées de 35 qualité insuffisante et ie tableau 2 présente des l,olllposilioils d'acier selon l'invention ayant une propreté inclusionnaire remarquable.
- Les cd,d~ ri~Li-~ues inclu:,iolll.a;,l:s sont ",dLé,i "~ s par le fait de la présence sur une surface écllall "~.ll,ée de 1000 mm2 de moins de 5 21~ 7 inclusions d'oxydes d'épaisseur de plus de 10 llm. Les inclusions de sulfure sont, en nombre, moins de 10 ayant une épaisseur de plus de 5 IJm, pour une surface de 1000 mm2.
L'acier A a une faible teneur en oxygène total et une forte teneur en 5 aluminium. De ce fait, les inclusions vues dans l'acier sont pauvres en SiO2 et en MnO, très riches en Al2O3 et MgO, de type spinelle Al2O3-MgO c, i~l " ' q ~ Cela se traduit par la présence, dans le fil laminé à
chaud, de nombreuses inclusions d'épaisseur supérieures à 10 llm, c'est à
dire environ 14 inclusions pour 1000 mm2.
L'acier 8 a une faible teneur en oxygène total et une forte teneur en calcium. Malgré une teneur en aluminium acc~,ldLI~:, les inclusions observées contiennent trop d'AI2O3 et cela se traduit, sur le fil lamine à
chaud, par la présence d'inclusions épaisses.
L'acier C a une teneur en oxygène assez faible alors que les autres éléments tels que l'aluminium, le calcium, le magnésium sont dans des teneurs acceplables. Ceia conduit a observer des inclusions qui co"~ie~ "~ insurriaallllllelll de SiO2. On remarque par ailleurs, que la quantité d'AI2O3 est de l'ordre de 25%. Les inclusions obse,~ccs ne sont pas palrai~ déru,,,,ables dans les condi~iolls de laminage et on observe sur le fil laminé un nombre encore conséquent d'inclusions peu déformées.
L'acier D a, comme l'acier C, une faible teneur en oxygène total mais une forte teneur en aluminium et en magnésium. On observe sur l'acier des inclusions riches en SiO2 et MgO, inclusions qui ne sont pas Surri~a"l"l~ dérur",ables.
L'acier E présente une forte teneur en soufre qui provoque l'âppali~ion de très nombreux sulfures peu déformés. De plus. il a une forte teneur en oxygène, en aluminium, en calcium. Cela entraîne l'apparition d'inclusions contenant peu de SiO2, beaucoup de CaO, et très peu de MnO. Ces inclusions sont peu dér~"",a~ et nombreuses.
L'acier F présente également de fortes teneurs en soufre et en oxygène mais les teneurs en aluminium et en calcium sont assez basses. Dans cet acier, les inclusions sont riches en SiO2 et en Cr2O3, ce qui conduit à
l'appa,i~iol, de cristaux de Cr203 très durs et de phases SiO2 visq~lellCPs L'acier G a une teneur en soufre élevée, ce qui se traduit par l'appd,i~i~," de sulfures nombreux. Par ailleurs, les autres teneurs de la co~nposition sont dans des intervalles accep~dbles et les inclusions ~ 1 7 1 5 6 7 d'oxydes obtenues sont d'une nature vitreuse, sur fil et dér~lllldbl~s comme dans l'acier selon l'invention.
Dans les exemples du tableau 2 selon l'invention, lorsque la teneur en aluminium est inférieure à 15.10-4% et lorsque la teneur en calcium est s inférieure a 4.10-4%, il est constaté une diminution très nette du nombre des inclusions y,u:,si~,es d'oxydes d'épaisseur supérieure à 101/m.

Claims (6)

1. - Acier inoxydable austénitique pour la réalisation de fil pouvant être utilisé dans le domaine du tréfilage en diamètre inférieur à 0,3 mm et dans le domaine de la réalisation de pièces soumises à la fatigue, caractérisé en la composition pondérale suivante:
- carbone ~ 200. 10 -3%
- azote ~ 200.10 -3%
- 0,3% ~ manganèse ~ 4%, - 14% ~ chrome ~ 23%
- 5% ~ nickel ~ 17%, - 0,3% ~ silicium ~ 2%, - soufre ~ 10.10 -3%, -50.10 -4 % ~ oxygène total ~ 120.10 -4%, -5.10 -4 % ~ aluminium ~ 20.10 -4%
magnésium ~ 2.10 -4%
- 0,1.10 -4 % ~ calcium ~ 5.10-4%
- titane ~ 5.10 -3%
- des impuretés inhérentes à la fabrication, et dans lequel des inclusions d'oxydes ont, sous forme de mélange vitreux, les proportions pondérales suivantes:
- 40% ~ SiO2 ~ 60%
- 5% ~ MnO ~ 50%
- 1% ~ CaO ~ 30%
- 0,1% ~ MgO 20%
- 3 % ~ Al2O3 ~ 25%
- 0,1 % ~ Cr203 ~ 10%

2. - Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa composition comprend moins de 5.10 -3% de soufre.

3. - Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa composition comprend en outre moins de 3% de molybdène.

4. - Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa composition comprend en outre moins de 3% de cuivre.

5. - Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en nombre, après laminage à chaud en diamètre supérieur à 5 mm, moins de inclusions d'oxyde de plus de 10 µm d'épaisseur pour une surface de 1000 mm2

6. - Acier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en nombre, après laminage à chaud en diamètre supérieur à 5 mm, moins de inclusions de sulfure de plus de 5 µm d'épaisseur pour une surface de 1000 mm2.