FR2739870A1 - Alliage refractaire, tenace et soudable - Google Patents

Abstract

Ces alliages sont des alliages de fer-chrome-nickel de coût modéré, pouvant être fondus à l'air, soudables et usinables, contenant une quantité modérée de nickel et de chrome, présentant une résistance à la corrosion adéquate associée à une grande résistance mécanique à chaud et à froid et à une ténacité et une ductilité excellentes même après exposition prolongée à des cycles de température dans la fourchette d'environ 538 à 1093 deg.C (1000 à 2000 deg.F). Cet alliage contient, en pourcentages en poids, de 14 à 17% de Ni, de 18 à 28% de Cr, de 42 à 57% de Fe, de 4,5 à 7,6% de W, jusqu'à 0,12% de C, jusqu'à 1,5% de Mn, jusqu'à 1,2% de Si, jusqu'à 0,3% de Al, pas plus de 0,15% de Mo, pas plus de 0,1% de Ti, pas plus de 0,03% de Zr, pas plus de 0,1% de Nb, pas plus de 0,5% de Co, la somme Cr + W étant maintenue dans cet alliage dans la fourchette de 25 à 34%.

Description

Alliage réfractaire, tenace et soudable. La présente invention concerne

des alliages Ni-Cr-Fe d'un coût relativement faible, composés d'une matrice austénitique avec des précipités de tungstène métallique, servant à former des pièces moulées qui ont une durée de vie longue et une forte ténacité, une 5 excellente résistance aux chocs thermiques, aux chocs mécaniques et à la fatigue, ainsi qu'une excellente résistance mécanique lors de changements rapides de la température d'utilisation dans la fourchette de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F). Le brevet US n 5 437 743 divulgue un alliage Ni-Cr-Fe, 10 réfractaire et soudable, conçu pour avoir une grande résistance méca- nique à chaud et une bonne aptitude au soudage avant et après vieillis- sement à haute température. Les alliages du brevet 5 437 743 contien- nent entre 33 et 40% de nickel, entre 24 et 30% de chrome, entre 14 et 32% de fer, jusqu'à 0,12% de carbone et entre 8 et 17% de tungstène. 15 Les alliages du brevet 5 437 743 ont une excellente résistance à l'oxydation et à la corrosion par les gaz chauds à des températures d'utilisation aussi élevées qu'environ 1205 C (2200 F) et ils satisfont à la demande d'alliages destinés à la fabrication de grosses pièces fondues et coulées à l'air dans des applications du domaine de la 20 pétrochimie et des traitements thermiques. Toutefois, il existe dans ces domaines de nombreuses applications pour lesquelles l'environnement est corrosif et très chaud mais n'est pas aussi sévère que les conditions extrêmes auxquelles sont adaptés les alliages du brevet 5 437 743. Il subsiste donc un besoin pour des alliages qui soient utilisables dans 25 les environnements moins sévères de cette nature, qui soient appro- ..DTD priés à la formation de pièces moulées mais qui aient des teneurs en Ni et en Cr plus basses que les alliages du brevet 5 437 743. Il existe un besoin particulier pour de tels alliages Ni/Cr inférieurs à ceux du brevet 5 437 743 mais qui, lorsqu'ils sont soumis à un changement 5 rapide des températures d'utilisation dans la fourchette de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F), ont une durée de vie longue et une ténacité, une résistance aux chocs thermiques, une résistance aux chocs mécani- ques et une résistance à la fatigue plus élevées que des alliages de l'art antérieur. 10 En conséquence, un objet de la présente invention est de proposer des alliages fer-chrome-nickel de coût modéré, pouvant être fondus à l'air, usinés et soudés, qui ont des teneurs modérées en chrome et en nickel et qui présentent une résistance à la corrosion adéquate, associée à une forte résistance mécanique à chaud comme à 15 froid ainsi qu'à une ductilité et une ténacité excellentes, même après exposition prolongée à des températures cycliques dans la fourchette de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F) environ.

L'invention concerne donc un alliage qui contient essentielle- ment, en pourcentages pondéraux 20 nickel 14- 27% chrome 18 - 28% fer 42 - 57% tungstène 4,5 - 7,6% carbone jusqu'à 0,12% 25 manganèse jusqu'à 1,5% silicium jusqu'à 1,2% aluminium jusqu'à 0,3% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% 30 niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 25 à 34%. 35 L'invention concerne en outre un alliage Ni-Cr-Fe-W pouvant

être fondu à l'air, coulable à l'air et soudable, destiné à une utilisation jusqu'à des températures de 899 C (1650 F), cet alliage contenant essentiellement, en pourcentages pondéraux nickel 14 - 22% ~5 ~ chrome 18 - 21% fer 47 - 58% tungstène 5 - 7% carbone jusqu'à 0,08% manganèse 0,5- 1,2% 10 silicium 0,2 - 0,8% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% 15 dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 25 à 29% et l'alliage pouvant être fondu à l'air, étant coulable à l'air et soudable. L'invention concerne en outre un alliage Ni-Cr-Fe-W pouvant 20 être fondu à l'air, coulable à l'air et soudable, destiné à une utilisation jusqu'à des températures de 1093 C (2000 F), cet alliage contenant essentiellement, en pourcentages pondéraux. nickel 19 - 27% chrome 20-28% 25 fer 42-53% tungstène 4,5 7,6% carbone jusqu'à 0,12% manganèse 0,6- 1,5% silicium 0,1 - 1,2% ~30 ~ molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% 35 dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la

fourchette de 26 à 34%, cet alliage pouvant être fondu à l'air, étant coulable à l'air et soudable. L'invention concerne aussi un alliage contenant essentielle- ment, en pourcentages pondéraux: ~5 ~ nickel 1427% chrome 18 - 28% fer 4 - 57% tungstène 4,5 - 7,6% carbone jusqu'à 0,12% 10 manganèse jusqu'à 1,5% silicium jusqu'à 1,2% aluminium jusqu'à 0,3% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% 15 niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 25 à 34%, cet alliage pouvant être fondu et coulé à l'air, 20 ayant un allongement en traction d'au moins 10% après exposition prolongée à des températures dans la fourchette de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F) et ayant une structure austénitique avec des précipités de tungstène métallique. Selon la présente invention, il est donc proposé des alliages 25 qui ont une excellente ductilité à chaud et à froid à long terme ainsi qu'une une grande résistance mécanique, de la température ambiante à des températures de service allant jusqu'à 1093 C (2000 F) environ. Ces alliages peuvent être fondus et coulés à l'air, ont une excellente aptitude au soudage et une bonne résistance aux chocs thermiques et à 30 la fatigue; ils sont en outre d'un coût modéré. Ces alliages sont appro- priés à de nombreuses applications pour lesquelles ces caractéristiques sont souhaitables, y compris par exemple le moulage de grilles de convoyeurs du type décrit dans le brevet US n 5 121 831 dont toute la description est expressément incorporée ici à titre de référence. Pour 35 obtenir ces caractéristiques, les alliages de l'invention contiennent de

préférence, en pourcentages pondéraux nickel 14 - 27% chrome 18 - 28% fer 42 - 57% 5 tungstène 4,5 - 7,6% carbone jusqu'à 0,12% manganèse jusqu'à 1,5% silicium jusqu'à 1,2% chrome + tungstène 25 - 34% 10 Les alliages peuvent aussi contenir des impuretés ou d'autres compo- sants qui n'affectent pas les performances de l'alliage. Compte tenu du fait que les alliages d'aujourd'hui sont souvent préparés à l'aide de déchets métalliques, des quantités mineures d'impuretés sont attendues mais sont maintenues en-dessous des valeurs maximales particulières décrites dans la présente. Pour avoir de meilleures propriétés générales dans des conditions d'utilisation allant jusqu'à environ 899 C (1650 F), il est préférable d'avoir dans les alliages de l'invention les plages suivantes d'éléments constitutifs, en pourcentages pondéraux 20 nickel 14 - 22% chrome 18 - 21% fer 47 - 58% tungstène 5 - 7% carbone jusqu'à 0,08% 25 manganèse 0,5- 1,2% silicium 0,2 - 0,8% chrome + tungstène 25 - 29% 30 Pour avoir de meilleures propriétés mécaniques et physiques générales et une bonne résistance à l'oxydation dans des conditions d'utilisation allant jusqu'à environ 1093 C (2000 F) mais ne dépassant pas les 1093 C (2000 F), il est préférable d'avoir dans les alliages de l'invention les plages suivantes d'éléments constitutifs, en pourcen- 35 tages pondéraux:

nickel 19 - 27% chrome 20 - 28% fer 42 - 53% tungstène 4,5 - 7,6% 5 carbone jusqu'à 0,12% manganèse 0,6- 1,5% silicium 0,1 - 1,2% chrome + tungstène 26 - 34% La faible quantité de carbone dans les alliages des formes préférées de réalisation (jusqu'à 0,08% et 0,12%) s'est avérée être suffisante pour donner un durcissement par solution solide intersticielle dans ces alliages. Ces valeurs représentent suffisamment de carbone pour favo- riser la précipitation d'une partie du tungstène de la solution solide mais sont volontairement suffisamment faibles pour que la formation 15 de quantités significatives et néfastes de carbures indésirables aux joints de grains soit évitée. Pour atteindre l'objectif consistant à avoir une résistance mécanique à chaud et une durée de vie avant rupture suffisantes pour une utilisation dans la fourchette de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F), 20 les alliages de l'invention contiennent environ 4,5 à 7,6% de tungstè- ne. Le tungstène en de telles quantités, associé aux fourchettes de Ni, Cr, Fe et autres composants de la présente invention, s'est avéré conduire à une précipitation de microscopiques précipités de tungstène métallique, principalement aux joints de grain de la matrice. Cela donne des alliages ayant une structure austénitique avec des précipités de W qui, par rapport à une structure austénitique simple dans des alliages sans W, et par rapport à une structure austénitique simple dans des alliages avec du W en solution solide, donne une résistance mécanique à chaud beaucoup plus élevée. La manuels et autres ouvrages de métallurgie ont longtemps enseigné que lorsque les niveaux combinés de W et des autres éléments générateurs de ferrite comme Cr, Si, AI, Nb, Mo et Ta dépas- sent les limites de solubilité de la phase austénitique de la matrice, il se forme une phase sigma dure et fragile lors d'une exposition à des 35

températures élevées, en particulier entre 760 et 927 C (1400 et 17000F) environ. On pourrait donc s'attendre à ce que, pour des niveaux de W compris entre 4,5 et 7,6%, il soit nécessaire d'avoir des teneurs en Ni plus fortes, des teneurs en Fe plus faibles et/ou des 5 teneurs en C plus fortes pour éviter la formation de la phase sigma indésirable. Or, les alliages de l'invention ne forment pas de phase sigma bien que leur teneur combinée en Cr plus W dépasse de beaucoup les limites de solubilité attendues de la phase austénitique. En conséquence, les alliages de l'invention tirent profit des teneurs en 10 W adéquates pour avoir une résistance mécanique élevée lors d'une utilisation dans la plage de températures allant de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F) et tirent aussi profit des avantages apportés par la plus faible teneur en Ni, la plus forte teneur en Fe et la teneur relativement faible en C. 15 Bien que les alliages de la présente invention ne forment pas de phase sigma, des phases de martensite et/ou de ferrite delta vont se développer si une limite supérieure de 34% pour la somme chrome + tungstène est dépassée. Par contre, ils n'auront pas une excellente résistance mécanique à chaud si la somme chrome + tungstène n'est 20 pas au moins égale à 25%. Par conséquent, la formule des alliages de l'invention contient du Cr et du W de telle sorte que la somme des teneurs en ces éléments soit comprise entre 25 et 34%. Pour le niveau le plus faible de Ni, soit 14%, les alliages contiennent au moins 25% de Cr + W et de préférence environ 25% de Cr + W. Pour le niveau le 25 plus fort de Ni, soit 27%, les alliages contiennent au moins 29% de Cr + W et de préférence environ 32% de Cr + W. Les alliages de la présente invention à très faible teneur en carbone sont caractérisés par une très faible dureté et un allongement en traction très important pendant les traitements de moulage et de 30 fabrication. Contrairement aux alliages de la technique antérieure à utiliser dans le même type de conditions de service que le présent alliage, c'est-à-dire pour lesquels on souhaite une ténacité et une ductilité importantes même après exposition prolongée à des cycles de température dans la fourchette de de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F), et 35 contrairement aux alliages à plus forte teneur en nickel, plus faible

teneur en fer et forte teneur en tungstène du brevet US n 5 437 743, les alliages de la présente invention conservent de façon avantageuse une dureté relativement basse et un allongement très important même après un vieillissement en service ou par traitement thermique. D'après 5 les enseignements de la technique, on devrait s'attendre à ce qu'il soit nécessaire d'avoir dans les alliages de cette invention à forte teneur en Fe, teneur modérée en Ni et forte teneur en W, une quantité plus importante de C pour former des carbures de tungstène afin d'empê- cher le tungstène d'être disponible pour la formation de la phase 10 sigma. Mais nous avons constaté avec surprise que le carbone n'était pas nécessaire pour cela dans les compositions de l'invention et que l'on pouvait avantageusement employer les plus faibles teneurs en C décrites ici.

De l'aluminium peut être employé comme désoxydant et on a 15 constaté que le fait d'ajouter jusqu'à environ 0,3% de AI ne nuisait pas aux alliages de l'invention. Le molybdène est tolérable dans les alliages de l'invention, mais on a découvert que ce composant devait être limité en-dessous d'environ 0,15% au maximum car des quantités plus importantes 20 augmentaient les risques de formation d'une phase sigma dans ces alliages. Dans certains alliages, Nb interagit métallurgiquement d'une manière similaire à Mo et on a constaté que l'on pouvait tolérer jusqu'à 0,1% de Nb dans les alliages de l'invention; par conséquent, la teneur en Nb de ces alliages est maintenue en-dessous de 0,1%. On rencontre 25 ces éléments dans beaucoup de déchets métalliques et, dans de nombreux cas, on ne peut donc pas les éviter totalement. On a également découvert qu'une quantité de Ti aussi faible que 0,4% associée à 0,05% de Zr détériorait les propriétés des alliages de l'invention et, par conséquent, ces alliages ont été limités à une 30 teneur en Ti de 0,1% environ au maximum et une teneur en Zr de 0,03% au maximum. On a constaté que jusqu'à environ 0,5% de cobalt, élément que l'on trouve dans de nombreuses déchets d'alliage de nickel, ne nuisaient pas aux alliages de l'invention et, par conséquent, ces allia- 35 ges ne contiennent pas plus de 0,5% environ de cet élément.

Comme dans le cas des alliages du brevet US n 5 437 743, dont la totalité de la description est intégrée ici à titre de référence, les alliages de l'invention peuvent être encore renforcés par un traite- ment thermique impliquant par exemple le maintien dans un four à 5 900 C (1650 F) pendant 24 heures suivi d'un refroidissement lent dans le four. Les alliages de la présente invention ont été mis au point pour remplacer des alliages classiques comme les alliages HK-40, HP ou HP-Nb ainsi que les alliages HN, HH et HF, dans des applications 10 typiques o ceux-ci sont défaillants du fait d'une ténacité ou d'une ductilité insuffisante. Les alliages de l'invention présentent un allon- gement en traction d'au moins 10% environ après exposition prolongée (24 heures par exemple) à des températures de l'ordre de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F). En particulier, les alliages de l'invention présentent 15 un allongement en traction allant jusqu'à 20% et plus après traitement thermique, ce qui est une amélioration par rapport aux alliages anté- rieurs précédemment cités puisque, par exemple, l'allongement en traction de 9% environ d'un alliage HP brut de fonderie chute d'ordi- naire à environ 3% après utilisation à haute température. 20 Les alliages de l'invention représentent une amélioration en particulier par rapport au HK-40 puisque le HK-40 brut de fonderie a un allongement d'environ 10%, qui chute typiquement à environ 2% en cours d'utilisation. Des efforts pour augmenter la ténacité et la ductili-

té du HK-40 par une réduction de sa teneur en carbone se sont traduits 25 par des ruptures. Une exposition du HK-40 à 850 C (1560 F) pendant 500 heures a respectivement provoqué la formation de 8%, 18% et 38% de phase sigma à mesure que l'on réduisait la teneur en carbone successivement à environ 0,31%, 0,18% et 0,04%. Les diminutions correspondantes de la résistance aux chocs entre les valeurs exprimées 30 en Joules (foot-pounds) pour des alliages bruts de fonderie et les va- leurs observées après 500 heures d'exposition étaient respectivement de 28,5 à 9,5 (21 à 7), de 69,2 à 8,1 (51 à 6) et de 139,7 à 8,1 (103 à 6). C'est-à-dire que la résistance aux chocs des alliages bruts de fonderie était augmentée par les réductions de la quantité de carbone mais que l'on 35 n'obtenait aucun gain sur les allongements après exposition à la chaleur.

Comme les alliages de l'invention sont spécifiquement conçus pour des températures d'utilisation inférieures à celles concernant les alliages du brevet 5 437 743, les alliages de la présente invention ont une formule qui donne une ténacité et une résistance aux chocs plus 5 élevées en échange de contraintes moins sévères concernant la résis- tance à la corrosion. Les exemples qui suivent illustrent davantage l'invention. Dans un premier exemple, un certain nombre de bains ont été fondus à l'air dans un four à induction haute fréquence conformément 10 à l'invention et moulés selon diverses formes, dont des ébauches d'éprouvettes de traction et des blocs mesurant environ 6,35 cm (2,5 pouces) par 3,8 x 1,14 cm (1,5 x 0,45 pouces). L'analyse des composi- tions chimiques de ces bains est donnée dans le Tableau I. Le Tableau I donne également les compositions nominales de plusieurs alliages de 15 l'art antérieur qui sont employés quand on souhaite avoir ductilité et résistance aux chocs thermiques. Des éprouvettes d'essais de rupture par fluage ont été usinées à partir des différents bains de fusion des alliages de l'invention et ont été testées pour différentes charges et différentes températures dans 20 des machines de fluage à haute température du type en porte-à-faux, jusqu'à rupture. Les résultats de ces essais sont donnés dans le Tableau II. On a ensuite calculé les contraintes estimées de rupture à 10 000 heures pour différentes températures par la méthode du para- 25 mètre de Larson-Miller. Ces valeurs sont données dans le Tableau IIIm. Les valeurs de contraintes de rupture à 10 000 heures publiées pour les alliages du commerce apparaissant dans le Tableau I sont également données dans le Tableau III. Une comparaison entre la résistance mécanique à haute 30 température des alliages de l'invention et celle des alliages de l'art antérieur montre que seuls l'alliage 601, au-dessus de 980 C (1800 F), et l'alliage CR30A, au-dessus de 870 C (1600 F), ont des résistances mécaniques à chaud égales ou supérieures à celle des alliages de l'invention. Comme les alliages 601 et CR30A ont de très fortes 35 teneurs en Ni et comme ils doivent être fondus sous vide, ils ne sont

pas utilisables dans les applications auxquelles s'adresse la présente invention. Un excellent exemple de l'intérêt des alliages de la présente invention apparaît dans les spécifications concernant les pièces de 5 liaison des convoyeurs à grilles chaudes comme ceux fabriqués d'après le brevet US de Fesler, n 5 121 831 dont la description est totalement incorporée ici à titre de référence. Quand du minerai de fer, du fondant et un combustible solide sont frittés sur des convoyeurs à grille continus, les pièces d'entraînement du convoyeur peuvent attein- 10 dre des températures aussi élevées que 815 C (1500 F) mais cyclent également bien en-dessous de 538 C (1000 F). Avant la solution proposée par le brevet 5 121 831, les pièces de liaison se brisaient fréquemment du fait de l'usure par abrasion due aux broches d'assemblage trempées. Les inserts trempés du brevet 5 121 831 incor- 15 porés pendant le moulage ont éliminé ce problème mais les pièces de liaison se brisent aussi du fait d'une résistance mécanique à chaud insuffisante. Certains alliages ordinaires se rompent aussi par oxyda- tion ou corrosion par les gaz chauds. Une autre cause prédominante de rupture des pièces de liaison est le vieillissement des alliages durcis 20 par les carbures qui réduit la ductilité à chaud ou à froid. Les alliages pour pièces de liaison sujets à ce phénomène cassent brusquement par rupture fragile plutôt que par fluage ou à cause d'une faible résistance à la rupture. Dans un deuxième exemple, on a sélectionné des bains d'un 25 certain nombre d'alliages en tant qu'alliages possibles pour une utilisa- tion dans des pièces de liaison de convoyeur, on les a fondus à l'air dans un four à induction haute fréquence et on les a coulés sous forme de barres de connexion et d'éprouvettes d'essai. Les analyses de la composition chimique de ces bains sont données dans le Tableau IV. 30 Des pièces de liaison produites à partir de ces bains d'essai ont été envoyées au département des essais mécaniques de la société Profes- sional Service Industries Inc. à Pittsburg en vue d'un essai de traction sur leur machine d'essai Tinius Olsen travaillant à 545 tonnes (1,2 millions de livres) en même temps que des broches qui ont subi là-bas 35 un traitement thermique. L'alliage n 4 de l'invention faisait partie de

ce programme, comme les alliages 2 et 2W dont les compositions correspondent au brevet US n 5 437 743. Des essais de dureté et de traction ont été effectués sur tous ces alliages, d'une part à l'état brut de fonderie et d'autre part après traitement thermique. Le second 5 groupe d'échantillons de traction et de dureté et les barres de connexion moulées de chaque alliage d'essai ont d'abord subi un traite- ment thermique de 18 heures à 900 C (1650 F) puis ont été refroidis par air pulsé. On les a ensuite laissés vieillir pendant 24 heures à 843 C (1550 F) puis refroidir lentement dans le four. Le Tableau V 10 donne les valeurs à température ambiante, pour des échantillons bruts de fonderie et pour des échantillons traités thermiquement, concernant la résistance à la traction, la limite élastique, l'allongement en traction et la dureté Brinell. On a également évalué, pour les alliages 1, 7, 11, 4AF et 5AF de l'invention, les propriétés de traction et de dureté avant 15 et après traitement thermique mais on ne les a pas testés sur des barres de connexion réelles. On peut voir d'après le Tableau V que seuls les alliages HF, HFMT et les alliages de l'invention ont conservé des allongements supérieurs à 20% après les traitements thermiques de vieillissement. 20 Les résultats des essais de traction à température ambiante effectués sur les barres de connexion avec la machine d'essai travaillant à 1,2 millions de livres sont donnés dans le Tableau VI. Les moulages en acier 4 dont la composition correspond à la présente invention n'ont pas cassé, même pour une charge de 1223 kN (270 000 25 livres). Dans un échantillon de cet alliage, la broche d'acier trempé s'est cisaillée mais la pièce moulée est restée intacte sous une charge de 1087 kN (240 000 livres). La broche de la barre de connexion faite du troisième alliage de l'invention s'est également cisaillée et les oreilles se sont écartées pour libérer la broche cassée mais ellesmêmes n'ont pas cassé. Des échantillons de pièce de liaison en alliage 2 fabriqué d'après le brevet US n 5 437 743 ont également supporté des charges de 1132 à 1237 kN (250 000 à 257 000) livres sans se rompre. Toutefois, cet alliage contient presque deux fois plus de nickel que l'alliage 4 et a donc un coût bien plus élevé que les alliages 35 de l'invention.

Les oreilles de la pièce de liaison en alliage HFMT se sont écartées mais la pièce de liaison elle-même n'a pas cassé. De même, l'alliage HF a été soumis à une charge de 1418 kN (313 000 livres) avant de casser. Ces deux alliages ont en fait été employés dans la 5 production de barres de connexion réellement en service, mais on a constaté qu'ils étaient prématurément défaillants par suite d'une résis- tance mécanique à chaud insuffisante et d'une résistance à la corrosion inadéquate dans cette application. Toutes les autres pièces de liaison en alliages d'essai ont cassé pour des charges allant de 270 kN 10 (107 000 livres) à 960 kN (212 000 livres), sauf l'alliage CK20 dont la charge de rupture était comprise entre 906 et 1048 kN (entre 200 000 et 231 500 livres). Mais, comme souligné plus haut, l'alliage CK20 est le même alliage que l'alliage HK avec une teneur en carbone réduite et il produit environ 18% de phase sigma après 500 heures d'exposition à 15 850 C (1560 F). L'alliage CK20 est donc susceptible de présenter une rupture fragile dans ce type d'utilisation. On a évalué les temps de rupture à diverses températures et sous différentes contraintes pour des échantillons de ces alliages d'essai à l'état brut de fonderie. Les contraintes estimées de rupture à 20 10 000 heures calculées par la méthode du paramètre de Larson-Miller sont données dans le Tableau VII, en même temps que les valeurs moyennes à chaque température pour les alliages de l'invention. Comme on peut le voir d'après le Tableau VII, les alliages 2, 6, HK40, 519, HPA1 et HP semblent être comparables aux alliages de l'inven- 25 tion pour ce qui est de la résistance mécanique à chaud, mais les allia- ges HK40 et HP sont connus pour perdre leur ductilité en service jusqu'à des niveaux inacceptables et les alliages 6, HK40, HPA1 et 519 ont tous cassé lors des essais de traction à froid. De plus, l'alliage HPA1 a une ductilité si faible, à l'état brut de fonderie comme après 30 traitement thermique, qu'il est inutilisable dans cette application. Dans un troisième exemple, deux blocs bruts de fonderie, de 6,35 x 3,175 x 1 cm (2-1/2" x 1-1/4" x 0,4") ont été pris dans chaque bain désigné par les appellations alliage 4, alliage 2, HK40, CK20 et HN. Les blocs de chaque paire ont été ensuite soudés de manière auto- 35 gène, côte-côte dans le sens de leur longueur, sur leurs deux faces par

une technique de soudure à l'arc avec électrode de tungstène, sans métal d'apport. Les faces soudées ont ensuite été meulées sur un sableur à courroie et transpercées avec des forets à pointe carbure, de la manière représentée à la figure 1. 5 Les blocs soudés et percés ont alors été chauffés à 871 C (1600 F), maintenus à cette température pendant environ cinq minutes, puis trempés dans de l'eau à température ambiante. Le chauffage et la trempe ont été répétés jusqu'à l'observation de fissures, soit le long de la ligne de soudure soit dans le métal, croisant les trous de diamètre 10 1,25 cm (1/2"). Les résultats de ces essais sont donnés dans le Tableau VIII. Il est évident d'après cet essai qu'une réduction de la teneur en carbo- ne du HK40 de 0,36 à 0,20 comme dans le CK20 a augmenté la résis- tance aux chocs thermiques de ce type d'alliage, ce qui est en accord 15 avec l'augmentation significative de l'allongement associée à une diminution de carbone et observée dans le Tableau V. Toutefois, l'éprouvette en CK20 n'est pas restée suffisamment longtemps en température pour que se forme la phase sigma fragilisante. L'alliage HN ne s'est fissuré qu'après cinq de ces cycles 20 thermiques sévères malgré sa teneur en carbone relativement élevée, de 0,33%. L'alliage 2 s'est fissuré au bout de neuf cycles tandis que l'alliage 4 n'était toujours pas fissuré après 16 cycles. Bien sûr, alors que l'alliage 2 peut être préféré dans les barres de connexion qui sont 25 soumises, en service, à des conditions de corrosion plus sévères, l'alliage 4 de l'invention a une résistance bien plus grande aux chocs thermiques pour un coût de matière bien plus faible. Là encore, ce résultat concorde avec les valeurs d'allongement relatives de ces deux alliages qui sont données dans le Tableau V. 30 D'après ces essais, on peut voir que les alliages de l'invention sont bien supérieurs à tous les alliages moulés de l'art antérieur du fait qu'ils ont une bonne résistance mécanique à chaud et àfroid associée à la conservation d'une bonne ténacité et d'une bonne ductilité avant et après exposition à la chaleur. 35 Dans un quatrième exemple, on a préparé cinq alliages dont

les compositions sont données dans le Tableau IX, par fusion à l'air dans un four à induction haute fréquence. Ces alliages englobent deux alliages de l'invention (40 et 50) ayant une matrice d'austénite avec des précipités de tungstène et trois alliages qui ne sont pas de l'inven- 5 tion (80, 90, 100) ayant une simple matrice gamma (austénite). On a étudié l'effet bénéfique sur la résistance à la rupture des précipités de tungstène dans les alliages de l'invention en calculant la résistance à la rupture après 10000 heures pour chacun des cinq alliages du Tableau IX à l'aide du paramètre de Larson-Miller. Ces valeurs sont 10 reportées dans le Tableau X. La résistance à la rupture considérable- ment accrue des alliages 40 et 50 par rapport aux alliages 90 et 100 illustre les avantages en terme de résistance à la rupture qu'apportent les précipités de W dans la matrice austénitique des alliages de l'invention. La résistance à la rupture de l'alliage 80 était meilleure 15 que celle des alliages 90 et 100, mais cet alliage contient une forte concentration de Ni, inacceptable car bien à l'extérieur de la fourchet- te de la présente invention. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des varian-

20 tes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention.

TABLEAU I COMPOSITION DES ALLIAGES EN POURCENTAGES EN POIDS alliages de M m s l'invention l'invenio Cô r Fe W Mo Mn1 Si C autres 4 19,5 19,7 53,4 5,99 0,03 1,16 0,18 0,03 - 1 23,4 21,4 47,5 6,22 - 0,96 0,43 0,05 0,05 Co 7 21,5 20,8 50,3 6,06 - 0,87 0,45 0,04 0,03 Co 11 17,3 22,0 54,4 4,82 1,01 0,38 0,06 - 4AF 24,5 24,0 42,6 7,58 0,02 0,69 0,41 0,06 0,03 Co 5AF 14,5 18,8 57,7 6,98 - 0,78 0,56 0,06 0,04 Co / 0,06 Ti alliages de comparaison Ni Cr Fe W Mo Mn SLi C autres 304 10 19 69,2 - - 1,0 0,8 0,06 - 309 13 23 62,0 - - 1,0 0,8 0,20 - 310 20 25 53,0 - - 1,0 0,8 0,06 - 316 12 17 66,6 - 2,5 1,0 0,8 0,06 - 321 11 18 68,6 - - 1,0 0,8 0,06 0,6 Ti 247 11 18 68,3 - - 0,8 0,8 0,06 0,8 Nb 800 32 21 47 - - 1,0 0,8 0,07 - 800H 32 21 46 - - 1,0 0,8 0,08 - 600 76 16 8 - - 0,5 0,2 0,08 - 601 61 23 14 - 0,5 0,2 0,05 1,4 AI CR30A 50 30 - - 2,0 0,2 0,3 0,6 0,03 Zr / 0,2 Ti CR35A 46 35 - - - 0,01 0,07 0,07 0,5 Nb

TABLEAU II TEMPS DE RUPTURE (EN HEURES) DES ALLIAGES DE L'INVENTION POUR DIFFERENTES VALEURS DE CONTRAINTE ET DE TEMPERATURE EN FONCTION DE LA DESIGNATION DE L'ALLIAGE température et contrainte 4 1 7 11 4AF 5A 760 C 158,58 MPa (1400CF - 23 000 Psi) 170,3 212,8 218,2 102,7 272,5 150,5 (1 400 F - 23 000 Psi) 815 C - 82,74 MPa (1500 F - 12 000 Psi) 355,6 505,9 449,8 424,2 603,4 355,6 871 C - 55,16MPa (1600 F - 8 000 Psi) 180,8 239,1 239,0 213,8 252,9 191,2 926 C - 27,58 MPa (1700 F - 4000 Psi) 103,2 371,1 435,4 391,4 459,2 108,9 982 C - 17,24 MPa (1800 F - 2500 Psi) 210,4 285,6 285,5 387,7 451,7 - 1038 C - 13,79 MPa (1900 F - 2000 Psi) - 98,1 125,2 155,1 1093 C - 8,96 MPa (2000 F - 1300 Psi) - - 124,0 189,0

TABLEAU III CONTRAINTE DE RUPTURE APRES 10000 HEURES EN MPa (Psi) alliages de 649 C 760 C 871 C 982 C 1093 C l'invention (1200 F) (1400 F) (1600 F) (1800 F) (2000 F) 4 217,19 (31 500) 77,22 (11 200) 22,41 (3 250) - 1 227,53 (33 000) 79,98 (11 600) 23,10 (3 350) 8,96 (1300) - 7 224,09 (32 500) 78,60 (11 400) 24,13 (3 500) - 11 220,64 (32 000) 77,91 (11 300) 23,79 (3 450) 9,31 (1350) 3,45 (500) 4AF 234,43 (34 000) 82,05 (11 900) 24,48 (3 550) 9,99 (1450) 3,79 (550) 5AF 213,75 (31 000) 75,85 (11 000) 22,75 (3 300) - alliages de 649 C 760 C 871 C 982 C 1093 C comparaison (1200 F) (1400 F) (1600 F) (1800 F) (2000 F) 304 62 (9 000) 25,51 (3 700) 13,10 (1 900) - 309 75,16 (10 900) 31,03 (4 500) 11,72 (1 700) 5,86 (850) 2,76 (400) 310 117,90 (17 100) 46,20 (6 700) 17,24 (2 500) 8,27 (1 200) 3,79 (550) 316 84,81 (12 300) 35,85 (5 200) 15,17 (2 200) 321 72,40 (10 500) 20,69 (3 000) 9,65 (1 400) 247 121,35 (17 600) 46,19 (6 700) 19,31 (2 800) 800 65,50 (9 500) 27,58 (4 000) 11,72 (1 700) 6,89 (1 000) 1,72 (250) 800H 113,77 (16 500) 49,64 (7 200) 21,37 (3 100) 8,27 (1 200) 2,76 (400) 600 75,85 (11 000) 37,23 (5 400) 15,86 (2 300) 7,58 (1 100) 2,55 (370) 601 96,53 (14 000) 42,06 (6 100) 17,93 (2 600) 9,31 (1 350) 3,99 (580) CR30A 137,9 (20 000) 67,57 (9 800) 32,40 (4 700) 13,45 (1 950) 2,76 (400) CR35A 124,11 (18 000) 33,09 (4 800) 17,93 (2 600) 8,27 (1 200) 1,59 (230)

TABLEAUIV COMPOSITION DES ALLIAGES EN POURCENTAGES EN POIDS désignation de l'alliage Mn 4 19,5 19,7 5,99 0,03 1,16 0,18 0,03 2 37,9 26,7 8,52 0,05 0,59 0,48 - 2W 37,9 26,7 8,52 0,05 0,59 0,48 - 0,38 Ti / 0,05 Zr 3 39,0 25,6 - 0,05 0,49 0,62 - 0,11 Cu 6 15,6 21,2 0,55 0,23 1,20 0,57 2,61 0,55 Nb /0,04Cu HF 13,0 16,3 - 0,29 0,73 0,97 - HFMT 11,5 16,1 - 0,38 0,71 0,64 2,06 0,5 Ti HK40 20,2 24,4 - 0,36 0,80 1,23 0,27 0,09 Cu CK20 20,5 25,6 0,20 0,90 1,31 0,22 0,04 Cu HN 25,4 19,8 - 0,33 0,97 1,47 0,07 0,09 Cu HPA1* 35,0 26,6 - 0,39 0,85 1,84 0,13 0,09 Cu / 2,5 Ai 519 24,0 24,3 0,26 0,70 0,96 0,17 0,09 Cu HFMOD 12,78 20,2 - 0,56 0,93 1,56 0,01 0,06 Cu * 2,5 % de AI ajoutés à HPAI mais non déterminés chimiquement par l'analyse en laboratoire

TABLEAU V PROPRIETES MECANIQUES A TEMPERATURE AMBIANTE BRUTS DE COULEE APRES TRAITEMENT THERMIQUE désignation résistance à la limite élastique allongement dureté résistance à la limite élastique allongement dureté de l'alliagetraction en en MPa (Psi) en % Brinell traction en en MPa (Psi)

en % Brinell MPa (Psi) MPa (Psi) 487,48 215,81 510,92 222,02 4 (70 700) (31 300) 53 107 (74 100) (32 200) 32 137 912,21 455,76 863,94 475,76 2 (132 300) (66 100) 31 149 (125 300) (69 000) 7 228 817,75 447,49 764,66 417,84 2W (118 600) (64 900) 6 126 (110 900) (60 600) 6 228 718,46 520,57 640,55 407,79 3 (104 200) (75 500) 3 156 (92 900) (59 100) 1 302 593,66 461,97 552,98 409,56 6 (86 100) (67 000) 2 187 (80 200) (59 400) 1 387 527,47 239,95 622,62 253,05 HF (76 500) (34 800) 35 143 (90 300) (36 700) 26 - 513,68 240,64 598,49 260,63 HFMT (74 500) (34 900) 21 149 (86 800) (37 800) 21 - 579,18 414,39 575,04 348,20 HK40 (84 000) (60 100) 4 179 (83 400) (50 500) 5 241 680,54 312,34 629,51 297,86 CK20 (98 700) (45 300) 23 156 (91 300) (43 200) 16 187

TABLEAU V (SUITE) PROPRIETES MECANIQUES A TEMPERATURE AMBIANTE BRUTS DE COULEE APRES TRAITEMENT THERMIQUE désignation résistance à la limite élastique allongement dureté résistance à la limite élastique allongement dureté de l'alliage traction en en MPa (Psi) en % Brinell traction en en MPa (Psi) en % Brinell MPa (Psi) MPa (Psi) 567,46 357,16 642,61 308,21 HN (82 300) (51 800) 4 170 (93 200) (44 700) 17 286 568,84 426,80 593,66 410,25 HPA1 (82 500) (61 900) 2 179 (86 100) (59 500) 2 269 519 521,95 270,28 481,96 260,63 519 (75 700) (39 200) 14 143 (69 900) (37 800) 9 170 568,15 408,87 572,29 415,77 HFMOD (82 400) (59 300) 3 187 (83 000) (60 300) 4 255 572,29 255,12 572,29 258,56 1 (83 000) (37 000) 35 132 (83 000) (37 500) 24 153 517,13 227,54 517,13 230,98 7 (75 000) (33 000) 46 115 (75 000) (33 500) 33 132 496,44 220,64 499,89 224,09 11 (72 000) (32 000) 54 108 (72 500) (32 500) 34 135 572,29 253,74 579,18 262,01 4AF (83 000) (36 800) 36 127 (84 000) (38 000) 21 165 496,44 220,64 496,44 222,02 5AF (72 000) (32 000) 54 106 (72 000) (32 000) 33 135 2739870 22

TABLEAU VI ESSAIS DE TRACTION A TEMPERATURE AMBIANTE SUR DES BARRES DE CONNEXION matériau de la barre charge maximale remarques en kN (livres) alliage 4 1223 (270 000) aucun dommage visible alliage 4 1087 (240 000) broche cisaillée alliage 4 1162 (256 500) broche cisaillée, oreilles écartées alliage 2 1132 (250 000) aucun dommage visible alliage 2 1132 (250 000) aucun dommage visible alliage 2 1164 (257 000) aucun dommage visible alliage 2W 822 (181 500) cassé alliage 3 485 (107 000) cassé alliage 6 852 (188 000) cassé alliage 6 960 (212 000) cassé alliage 6 849 (187 500) cassé HF 1418 (313 000) cassé HFMT 1132 (250 000) oreilles écartées HK40 770 (170 000) cassé HK40 811 (179 000) cassé CK20 906 (200 000) cassé CK20 1031 (227 500) cassé CK20 1049 (231 500) cassé HN 602 (133 000) cassé HPAI 607 (134 000) cassé 519 650 (143 500) cassé HFMOD 634 (140 000) cassé

TABLAU I CONTRAINTE DE RUPTURE APRES 10 000 HEURES TBLEAU V EN MPa (Psi) désignation de 649 C 760 C 871 C 982 C 1093 C l'alliage (1200 F) (1400 F) (1600 F) (1800 F) (2000 F) moyenne de l'invention 222,71 (32 300) 78,60 (11 400) 23,44 (3 400) 9,45 (1 370) 3,62 (525) 2 248,22 (36 000) 110,32 (16 000) 41,37 (6 000) 17,24 (2 500) 4,48 (650) 6 144,80 (21 000)75,85 (11 000) 37,23 (5 400) 17,24 (2 500) - HF 113,77 (16 500) 42,06 (6 100) 18,62 (2 700) - HFMT 117,22 (17 000) 48,27 (7 000) 19,31 (2 800) HK40 144,80 (21 000) 60,68 (8 800) 26,20 (3 800) 11,72 (1 700) 4,96 (720) CK20 117,90 (17 100) 46,20 (6 700) 17,24 (2 500) 8,27 (1 200) 3,79 (550) HN 158,59 (23 000) 66,19 (9 600) 33,10 (4 800) 14,48 (2 100) 3,59 (520) HPAI 89,64 (13 000) 55,16 (8 000) 27,58 (4 000) 12,41 (1 800) 3,48 (500) 519 124,11 (18000) 62,06(9000) 28,96 (4 200) 12,41 (1 800) - HP 117,22 (17 000) 75,85 (11 000) 34,48 (5 000) 15,17 (2 200) 4,14 (600) 3 75,85 (11 000) 37,92 (5 500) 16,55 (2 400) 6,90 (1 000) 2,07 (300) 2739870 24

TABLEAU VIII désignation de l'alliage nombre de cycles avant fissuration 4 16* 2 9 HK40 2 CK20 6 HN 5 * aucune fissure observée après 16 cycles TABLEAU X CONTRAINTE DE RUPTURE APRES 10000 HEURES EN MPa (Psi) 649 C 760 C 871 C 982 C 1093 C alliage (1200 F) (1400 F) (1600 F) (1800 F) (2000 F) ~~~~4-82,05 24,48 (11900) (3550) 575,85 22,75 (11 000) (3 300) 165,48 74,47 27,58 9,52 2,07 8 (24000) (10800) (4000) (1 380) (300) ~~~~9-66,88 19,10 (9 700) (2 770) - ~~~10-55,85 17,93 (8 100) (2 600)

TABLEAU IX COMPOSITION CHIMIQUE EN POURCENTAGES EN POIDS désignation Ni M Ti B de l'alliage 40 24,48 24,03 42,6 7,58 0,03 0,02 0,69 0,41 0,06 0,06 50 14,50 18,79 57,7 6,98 0,04 - 0,78 0,56 0,06 - 80 43,07 23,72 24,0 7,88 0,12 0,02 0,81 0,29 0,07 - 0,003 90 24,01 21,90 48,7 4,08 0,02 0,02 0,88 0,35 0,08 - - 100 14,04 17,44 65,6 1,66 0,01 - 0,56 0,64 0,07 - Tous les alliages ci-dessus ont été préparés avec les matières premières les plus pures qui soient disponibles dans le commerce et contiennent tous moins de 0,008% de P, 0,003% de S et 0,005% de Al ou moins de 0,016% de quantités combinées de ces éléments.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Alliage caractérisé en ce qu'il contient essentiellement, en pourcentages pondéraux: nickel 14 - 27% chrome 18 - 28% ~5 ~ fer 42 - 57% tungstène 4,5 - 7,6% carbone jusqu'à 0,12% manganèse jusqu'à 1,5% silicium jusqu'à 1,2% 10 aluminium jusqu'à 0,3% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% et dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 25 à 34%.

2. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est coulé sous la forme d'une pièce de liaison destinée à former un 20 convoyeur.

3. Alliage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en pourcentages pondéraux nickel 14 - 27% chrome 18 - 28% 25 fer 42 - 57% tungstène 4,5 - 7,6% carbone jusqu'à 0,12% manganèse jusqu'à 1,5% silicium jusqu'à 1,2% aluminium jusqu'à 0,3% 30 molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 25 à 34%, l'alliage pouvant être fondu à l'air, étant coulable à l'air et soudable, et ayant une structure austénitique qui contient des précipités de tungstène métallique.

4. Alliage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il contient, en pourcentages pondéraux: nickel 14 - 22% chrome 18 - 21% fer 47 - 58% 10 tungstène 5 - 7% carbone jusqu'à 0,08% manganèse 0,5- 1,2% silicium 0,2 0,8% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% ~~15~ zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5%

5. Alliage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il 20 contient, en pourcentages pondéraux: nickel 19 - 27% chrome 20-28% fer 42 - 53% tungstène 4,5 - 7,6% 25 carbone jusqu'à 0,12% manganèse 0,6- 1,5% silicium 0,1 - 1,2% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% 30 niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 26 à 34%.

6. Alliage Ni-Cr-Fe-W pouvant être fondu à l'air, coulé dans l'air et soudé, destiné à une utilisation jusqu'à des températures de 899 C (1650 F), cet alliage étant caractérisé en ce qu'il contient essentiellement, en pourcentages pondéraux nickel 14 - 22% ~5 ~ chrome 18 - 21% fer 47 - 58% tungstène 5 - 7% carbone jusqu'à 0,08% manganèse 0,5 1,2% 10 silicium 0,2 - 0,8% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 25 à 29%, cet alliage pouvant être fondu à l'air, étant coulable à l'air et soudable.

7. Alliage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il a 20 une structure austénitique qui contient des précipités de tungstène métallique et un allongement en traction d'au moins 10% après une exposition prolongée à des températures dans la plage de 538 à 899 C (1000 à 1650 F).

8. Alliage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est 25 coulé sous la forme d'une pièce de liaison destinée à former un convoyeur.

9. Alliage Ni-Cr-Fe-W pouvant être fondu à l'air, coulé dans l'air et soudé, destiné à une utilisation jusqu'à des températures de 1093 C (2000 F), cet alliage étant caractérisé en ce qu'il contient 30 essentiellement, en pourcentages pondéraux 35 nickel 19 - 27% chrome 20 28% fer 42 - 53% tungstène 4,5 - 7,6% 5 carbone jusqu'à 0,12% manganèse 0,6 - 1,5% silicium 0,1 - 1,2% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% 10 niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 26 à 34%, cet alliage pouvant être fondu à l'air, étant 15 coulable à l'air et soudable.

10. Alliage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il a une structure austénitique qui contient des précipités de tungstène métallique et un allongement en traction d'au moins 10% après une exposition prolongée à des températures dans la plage de 538 à 1093 C 20 (1000 à 2000 F).

11. Alliage selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est coulé sous la forme d'une pièce de liaison destinée à former un convoyeur.

12. Alliage caractérisé en ce qu'il contient essentiellement, en pourcentages pondéraux: nickel 14 - 27% chrome 18 - 28% fer 42 - 57% tungstène 4,5 - 7,6% carbone jusqu'à 0,12% manganèse jusqu'à 1,5% silicium jusqu'à 1,2% aluminium jusqu'à 0,3% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% ~~10 ~ zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la 15 fourchette de 25 à 34%, l'alliage pouvant être fondu à l'air et coulé à l'air, l'alliage ayant un allongement en traction d'au moins 10% après une exposition prolongée à des températures dans la plage de 538 à 1093 C (1000 à 2000 F) et l'alliage ayant une structure austénitique qui contient des précipités de tungstène métallique.

13. Alliage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il contient essentiellement, en pourcentages pondéraux nickel 14 - 22% chrome 18 - 21% fer 47 - 58% 25 tungstène 5 - 7% carbone jusqu'à 0,08% manganèse 0,5 1,2% silicium 0,2 - 0,8% molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% 30 zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la 35 fourchette de 25 à 29%.

14. Alliage selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il contient essentiellement, en pourcentages pondéraux nickel 19 - 27% chrome 20 - 28% 5 fer 42 - 53% tungstène 4,5-7,6% carbone jusqu'à 0,12% manganèse 0,61,5% silicium 0,1 - 1,2% 10 molybdène pas plus de 0,15% titane pas plus de 0,1% zirconium pas plus de 0,03% niobium pas plus de 0,1% cobalt pas plus de 0,5% 15 dans lequel la somme chrome + tungstène est maintenue dans la fourchette de 26 à 34%.

15. Pièce de liaison pour convoyeur, caractérisée en ce qu'elle est moulée à partir de l'alliage de la revendication 13.

16. Pièce de liaison pour convoyeur, caractérisée en ce 20 qu'elle est moulée à partir de l'alliage de la revendication 14.