<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication d'un nétal pour coussinets, d'une composition à base de bronze*
Il est de pratique courante de composer des métaux spéciaux à base de bronze pour coussinets , qui , outre une forte teneur en plomb (jusque 25 pour cent) ont une forte teneur en nickel. Ces alliages de bronze ont à peu près les proportions que voici 15 à 25 pour cent de plomb, 2,5 d 5 pour cent de niokel, 2 d 10 pour cent d'étain, le restant étant du cuivre* En outre' on sait que certaine producteurs ont déjà fait intervenir du nickel, en quantités allant jusque 5 pour cent, dans des alliages d'étain, de sine et de cuivres de même que du chrone, du wolfram,
du nolyb- dène et de l'uranium, ces derniers métaux étant nélan- gés au préalable pour former des alliages préparatoires,
Le nickel sert en première ligne à empêcher une Ztquatton quand ta teneur en plomb est élevée, ainsi qu'à répartir uniformément te plomb, et, ce fai- sant, d'augmenter la dureté ainsi que la résistance
<Desc/Clms Page number 2>
de t'alliage aux efforts de traotion,de peroussion et de flexion*
Une influence essentiellement semblable ont le chrome, l'uranium,
le molybdène et le wolfram en présence du plomb Dans tous les case le but visé consiste principalement à permettre l'incorporation de pourcentages élevée de plomb au cuivre, par l'in- terventton. de nickel, chrome, uranium, molybdène, wolfram à l'état métallique et, éventuellement de man- ganèse, en vue d'éviter les ségrégations* Nulle part cependant on ne fait mention d'une modification de la structure et de son importance au point de vue de la consommation de matière;
en corrélation avec t'emploi de chlorures alcalins il n'y est fait qu'une allusion superficielle*
Il fut constaté cependant que dans le cas des alliages qui n'ont point été désoxydés par mesure de précaution, il se manifeste une formation de germes rendant l'alliage absolument inutilisable Ce phénomène de formation de germes, destructif dans son aspect général, est bien au contraire mis à profit lorsqu'on dirigera la germination désordonnée dans des votes strictement réglées,
en choisissant des agents appropriés producteurs de germes et en travail- tant ensuite dans un bain liquide l'alliage obtenu en combinaison avec des composée dcrits encore plus loin.
On obtient par exemple une formation de germes dans tes bronzes d'étain par des additions oxydées, qu'on couvre avec des silicates et qu'on laisse pendant un temps très long à l'état de fusion.
<Desc/Clms Page number 3>
On obtient alors la formation typique de germes par nids qui améliore complètement le bronze, et qui apparaît d'une façon remarquable si l'on choisit aveo soin :
1) la matière d'oxydation, et
2) les additions facilement oxydables.
Il y a, en l'occurrence., deux faateurs dont il faut tenir compte encore; la répartition de l'oxygène doit partir du fond de la masse en fusion, et exeroer un effet de moussage, c'està-dire d'auto-agitation propre .. La matière oxydée doit aussi être facilement désoxydable, de telle sorte qu'un autre élément vienne prendre la place de l'oxygène,de la même tapon comme celui-ci a fait son entrée dans le bain, en ce sens donc que, dans les oxydes et oxydules finement subdi- visée, l'oxygène n'échange sa place que contre un autre élément.
En procédant ainsi, t'on obtient non seulement une subdivision extrêmement fine, mats encore cet autre résultat, beaucoup plus important, que des éléments non métalliques peuvent, dans une très vaste mesure, intervenir, ensemble et t'un après l'autre. En outre, il est encore aisément possible, de cette manière, de traiter des métaux sous la forme de leurs oxydes dans des alliages de cuivre, fort en dessous du point de fusion du métal pur ainsi que de l'oxyde, pour provoquer une répartition de finesse toujours obtenable uniformé- ment, puis, par le traitement subséquent, de créer une structure qui,
selon le choix dans la composition des métaux et selon t'addition de corps non métalliques,
<Desc/Clms Page number 4>
permettra de réduire la dilatation au minimum tout en assurant beaucoup de dureté et de résistance aux pres- stons. Tous oes résultats sont cependant obtenus seule- vient, si t'on observe rigoureusement les proportions de mélange prescrites, les températures de fusion, les espèces des matières à ajouter et la durée des réac- tions .Pour la meilleure compréhension du procédé de fabrication un exemple d'exécution est décrit ci-après titre d'exemple. i. Réaction* On emploie, comme matières d'oxyda- tion:
le superoxyde de sodium, le baryum et le super- oxyde de manganèse, t'oxyde de cuivre et la chaux calcinée* L'on prend ces substances soit seules, soit en mélange. Pour les faire descendre sur le fond du bain, les substances pulvérisées étaient foulées bien compactes dans un tuyau épais en plomb jeté alors dans le bain, celui-ci étant immédiatement couvert par des silicates ou par du sable La quantité d'oxydes employée fluctue entre 4 et 12 pour cent.
L a durée de la réaction se prolonge jusqu'à l'instant ou l'on ne voit plus aucune butte de mattère en suspension à un barreau de fer que l'on a plongé dans ce bain*
2) - Réaction. Quand la masse s'écoule facilement l'on ajoute des sulfures ou des composés d'arsenic, ou bien un mélange des uns et des autres, de même façon que oette pratiquée auparavant pour les oxydes. Le soufre ou, bien l'arsenic se substituent en totalité à l'oxygène C'est la pyrite qui s'emploie principalement comme matière constituante pour les bronzes.
On pousse la température d un degré amplement élevé; le carbone
<Desc/Clms Page number 5>
te phosphore et les composés de silicium étant intro- duits en dernier lieu, et de lapon à avoir pour le silicium te double du phosphore* Alors, on obtient dans le bronse, selon le ohoix qu'on a fait, les germes des composés de soufre, d'arsenis, de silicium et de phosphore, éventuellement aussi du carbone
Les quantités des éléments, soufre plus arsenio plue silicium plus phosphore plus carbone, donne un total de trots pour cent:
oeot donne à l'alli- age une grande dureté, nais en même temps une friabi- lité considérable si l'on avait accouplé les métaux sans ohotx.
3) - négation
Les métaux sont ajoutés soit sous forme de tours oxydes soit à t'état de métal pur. L'on introduit en particulier, du manganèse et de petttes quantttés de chrome en présence de chlorure de sine* En présenoe de corps métalloïdes tels que le soufre, l'arsenic, le silicium, le phosphore et le carbone, en quantités allant jusqu'à 3 pour oent (éventuellement davantage), on peut, par l'alliage de nickel, chrome, manganèse, aluminium et magnésium sott seuts,
Boit en faisant usage de ouivre comme matière de base, produire des bronzes de qualités excellentes EXEMPLES.
EMI5.1
<tb>
I. <SEP> II, <SEP> III. <SEP> IV.
<tb> cuivre
<tb>
<tb> étain <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> ./. <SEP> ./. <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 12 <SEP>
<tb>
<tb> zinc <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 1,5 <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> . <SEP> /.
<tb>
<tb> plomb <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 12 <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
<tb> I. <SEP> II. <SEP> III. <SEP> IV.
<tb>
EMI6.2
ntovket 1 ci 1,5 5 à 8 ,5 chrome 0,3 dose 013 et 1 z5 1 8tttoum 1. d 1,8 ,1 à 0,5 015 093 phosphore S 0,8 ,15 0,1 soufre 4'S ./. 0,05 o05 ariaent o . /.. /. 0! 05 . /. carbone ./. 091 4/6 0,15 a7.umtntuR #/# ./# 4 5 4 - 1JLagné 81.UJ/t /. 0 3 manganèse #/# #/# #/# 9 fer 1. à 3 ./. 0,8 1.
d 2
EMI6.3
- Fi E Y E N D I C I T I 0 N S - 1.) Procédé pour ta production de bronzes
EMI6.4
et d'attiages pour toutes applications de coussinets en bronze, â'éoraus de serrage et de toutes piéoes en bronze destinées d subir des frottements particulière- ment tntenses;
caractérisé en ce que, moyennant une
EMI6.5
,formation de gerneig, l'on obtient une espèce de etruo- ture en treillis ayant le pouvoir d'augmenter très fortement la faoulta d'absorption des lubrifiante tout en influant très favorablement sur l'affinité au glisse-* ment, et en oe que l'on opère la fusion d'oxydes métal-
EMI6.6
Ztques avec des bronzes d'étain ou du cature.
2,) Procédé selon la revendication oa7-aotéri.96 par Zltntroduotton d'oxydes métalliques, de sulfures ou de composée d' arsenic, qui, subséquemment, sont traités par te silicium ou par du phosphore.
3.) Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par t'introduction de 0,5 à 8 pour cent de
<Desc/Clms Page number 7>
nickel, 0,5 à 1,5 % de chrome, jusqu'à 9 % de manga- nèse, jusqu'à 5 % d'aluminium et de 0,15 à 2 % de magnésium, dans des alliages de plomb d'une teneur de 2 à 12 pour oent ou des alliages exempts de plomb en présence de métalloïdes tels que l'arsenic, te silioi- un, le soufres te phosphore et te carbone$* les métal- loïdes pouvant intervenir soit isolément,
soit ensemble en quantité allant jusqu'à 5 pour cent.
4.) La ooulée d'alliages préparatoires à teneur de germes et contenant du nickel, du chrone, de t'atu- minium, du manganèse, du magnésium, eto. et leur addi- tion à des apports de bronze dans la répartition sui- vant pourcentage sus-indiqué.
<Desc / Clms Page number 1>
Manufacturing process of a netal for bearings, of a bronze-based composition *
It is common practice to compose special bronze based metals for bearings, which in addition to a high lead content (up to 25 percent) have a high nickel content. These bronze alloys have roughly the following proportions 15 to 25 percent lead, 2.5 d 5 percent niokel, 2 d 10 percent tin, the remainder being copper. that some producers have already used nickel, in quantities of up to 5 per cent, in alloys of tin, sine and copper as well as chrone, wolfram,
nolybdenum and uranium, the latter metals being previously negated to form preparatory alloys,
Nickel is primarily used to prevent Ztquatton when your lead content is high, as well as to evenly distribute lead, thereby increasing hardness and strength.
<Desc / Clms Page number 2>
from the alloy to the efforts of traotion, peroussion and flexion *
An essentially similar influence have chromium, uranium,
molybdenum and wolfram in the presence of lead In all cases the aim is mainly to allow the incorporation of high percentages of lead into copper, by the inter- ventton. of nickel, chromium, uranium, molybdenum, wolfram in the metallic state and, possibly of manganese, in order to avoid segregations * Nowhere is there mention of a modification of the structure and of its importance in the point of view of material consumption;
in correlation with the use of alkaline chlorides there is only a superficial allusion *
It was noted, however, that in the case of alloys which have not been deoxidized as a precaution, a formation of seeds occurs, making the alloy absolutely unusable. This phenomenon of formation of seeds, destructive in its general aspect, is indeed on the contrary, put to good use when the disorderly germination is managed in strictly regulated votes,
by choosing suitable germ-producing agents and then working in a liquid bath the alloy obtained in combination with compounds described further below.
For example, a formation of seeds is obtained in your tin bronzes by oxidized additions, which are covered with silicates and which are left for a very long time in the molten state.
<Desc / Clms Page number 3>
We then obtain the typical formation of germs by nests which completely improves the bronze, and which appears in a remarkable way if we choose carefully:
1) the oxidizing material, and
2) easily oxidizable additions.
There are, in this case, two factors which must also be taken into account; the distribution of oxygen must start from the bottom of the molten mass, and exert a foaming effect, that is to say of its own self-agitation. The oxidized material must also be easily deoxidizable, so that ' another element comes to take the place of oxygen, from the same tapon as this one made its entry into the bath, in the sense therefore that, in the oxides and oxidules finely subdivided, oxygen does not exchange its place than against another element.
By proceeding in this way, you not only obtain an extremely fine subdivision, but also another result, much more important, that non-metallic elements can, to a very large extent, intervene, together and one after the other. Further, it is still easily possible in this way to treat metals in the form of their oxides in copper alloys, well below the melting point of the pure metal as well as the oxide, to cause distribution. of fineness always obtainable uniformly, then, by the subsequent treatment, to create a structure which,
according to the choice in the composition of the metals and according to the addition of non-metallic bodies,
<Desc / Clms Page number 4>
will reduce expansion to a minimum while ensuring high hardness and pressure resistance. All these results are however obtained only, if one observes rigorously the prescribed mixing proportions, the melting temperatures, the species of materials to be added and the duration of the reactions. For the better understanding of the manufacturing process a Execution example is described below by way of example. i. Reaction * The following oxidation materials are used:
sodium superoxide, barium and super manganese oxide, copper oxide and calcined lime. These substances are taken either alone or as a mixture. To bring them down to the bottom of the bath, the pulverized substances were crushed well compacted in a thick lead pipe then thrown into the bath, the latter being immediately covered by silicates or by sand The quantity of oxides used fluctuates between 4 and 12 percent.
The reaction lasts until the moment when we no longer see any mound of matter suspended from an iron bar that we have plunged into this bath *
2) - Reaction. When the mass flows easily, sulphides or arsenic compounds, or a mixture of both, are added, in the same way as was previously practiced for the oxides. Sulfur, or arsenic, completely substitutes for oxygen. Pyrite is mainly used as a constituent material for bronzes.
The temperature is increased to an amply high degree; carbon
<Desc / Clms Page number 5>
the phosphorus and the compounds of silicon being introduced last, and of Lapland to have for the silicon the double of the phosphorus * Then, one obtains in the bronse, according to the choice which one made, the seeds of the compounds of sulfur, arsenis, silicon and phosphorus, possibly also carbon
The quantities of the elements, sulfur plus arsenio plus silicon plus phosphorus plus carbon, give a total of trots percent:
oeot gives the alloy a great hardness, but at the same time a considerable friability if the metals had been coupled without ohotx.
3) - negation
The metals are added either in the form of round oxides or in the pure metal state. In particular, manganese and small amounts of chromium are introduced in the presence of sine chloride * In the presence of metalloid bodies such as sulfur, arsenic, silicon, phosphorus and carbon, in quantities up to at 3 percent (possibly more), one can, by the alloy of nickel, chromium, manganese, aluminum and magnesium sott seuts,
Drinks by making use of drunk as a base material, produce bronzes of excellent qualities EXAMPLES.
EMI5.1
<tb>
I. <SEP> II, <SEP> III. <SEP> IV.
<tb> copper
<tb>
<tb> tin <SEP> 2 <SEP> to <SEP> 6 <SEP> ./. <SEP> ./. <SEP> 6 <SEP> to <SEP> 12 <SEP>
<tb>
<tb> zinc <SEP> 2 <SEP> to <SEP> 1.5 <SEP> 3 <SEP> to <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP>. <SEP> /.
<tb>
<tb> lead <SEP> 6 <SEP> to <SEP> 12 <SEP> 2 <SEP> to <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> 3
<tb>
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
<tb> I. <SEP> II. <SEP> III. <SEP> IV.
<tb>
EMI6.2
ntovket 1 ci 1.5 5 to 8, 5 chromium 0.3 dose 013 and 1 z5 1 8tttoum 1.d 1.8, 1 to 0.5 015 093 phosphorus S 0.8, 15 0.1 sulfur 4'S ./ . 0.05 o05 ariaent o. / .. /. 0! 05. /. carbon ./. 091 4/6 0.15 a7.umtntuR # / # ./# 4 5 4 - 1JLagné 81.UJ / t /. 0 3 manganese # / # # / # # / # 9 iron 1. to 3 ./. 0.8 1.
d 2
EMI6.3
- Fi E Y E N D I C I T I 0 N S - 1.) Process for the production of bronzes
EMI6.4
and alloys for all applications of bronze bearings, clamping frames and all bronze parts intended to undergo particularly intense friction;
characterized in that, by means of a
EMI6.5
, formation of gerneig, we obtain a kind of trellis strut having the power to very strongly increase the absorption rate of lubricants while influencing very favorably on the sliding affinity, and in oe that we operate the fusion of metal oxides
EMI6.6
Ztques with pewter bronzes or cature.
2) A method according to claim oa7-aotéri.96 by Zltntroduotton metal oxides, sulphides or arsenic compound, which, subsequently, are treated with silicon or phosphorus.
3.) Method according to claims 1 and 2, characterized by the introduction of 0.5 to 8 percent of
<Desc / Clms Page number 7>
nickel, 0.5 to 1.5% chromium, up to 9% manganese, up to 5% aluminum and 0.15 to 2% magnesium, in lead alloys of a content from 2 to 12 percent or alloys free of lead in the presence of metalloids such as arsenic, silio, sulfur, phosphorus and carbon $ * the metal-loids which may intervene either in isolation,
or together in an amount of up to 5 percent.
4.) The flow of preparatory alloys containing germs and containing nickel, chrone, atomium, manganese, magnesium, eto. and their addition to bronze contributions in the following percentage distribution indicated above.