Refractory Hard Alloys Elaborated by Casting of Ternary (Co, Ni Fe)-30Cr-2.5 to 5 wt% C Compositions

International audienceThree series of ternary alloys of the {M-30Cr-xC}-type with M = Co, Ni or Fe and x ranging from 2.5 to 5 wt% were elaborated by casting. Their microstructure characterizations by XRD and SEM show that very high volume fractions in chromium carbides (even more than 50%) may be obtained in a metallic matrix by this way. However graphite may also appear in very low quantities in the carbon-richest alloys. The hardness increases with the carbon content (up to 1000 Hv30kg) but it may be a little lowered when graphite is also present. The results show that very hard alloys may be simply obtained by casting of rather cheap elements

MICROSTRUCTURES ET DURETES D'ALLIAGES TERNAIRES DE TYPE M-30%CR-0 A 5%C CONTENANT UNE QUANTITE CROISSANTE DE CARBURES DE CHROME. PARTIE 3 : ALLIAGES A BASE DE COBALT

International audienceThirteen alloys Co(bal.)-30Cr-0 to 5C (in weight percents) were elaborated by foundry, then examined by Electron Microscopy with measurement of the surface fractions of carbides and of graphite if present. The Vickers hardness was measured for all alloys and the values were studied versus the alloys’ chemical compositions and versus their microstructures. For less than 3wt.%C the microstructures are hypo-eutectic with presence of dendrites. For higher carbon contents dendrites are replaced by coarse pro-eutectic carbides. Lamellar graphite also appears for 5wt.%C. Hardness increases regularly with the carbon content, from 300 to 650 Hv30, but this increase stops when graphite appears. As shown with alloys additionally elaborated the graphite can appear in alloys for carbon contents less than 5wt.% if the chromium content is decreased.Treize alliages Co(base)-30Cr-0 à 5C (teneurs massiques) ont été élaborés par fonderie et ont fait l’objet d’examens métallographiques en microscopie électronique à balayage et de la mesure de leurs fractions surfaciques des carbures, ainsi que du graphite le cas échéant. Leurs duretés Vickers ont été mesurées et étudiées en fonction de la composition chimique des alliages et de leurs microstructures. Pour une teneur en carbone inférieure à 3%C la microstructure est de type hypo-eutectique avec présence de dendrites. Au-delà de 3%C les particules pro-eutectiques sont des carbures massifs. Pour 5% de carbone du graphite lamellaire est également présent. La dureté des alliages augmente régulièrement avec la teneur en carbone, de 300 à 650 Hv30 environ, mais elle marque le pas pour 5%C à cause de l’apparition de graphite. Une réduction de la teneur en chrome peut conduire à la présence de graphite dans des alliages contenant moins de 5% de carbone