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Procédé de déformation d'un corps métallique cristallin.
La présente invention est relative à un procédé de dé- formation d'un corps métallique cristallin.
Les métaux se trouvant à l'état solide peuvent subir, en général, de fortes déformations, par exemple par laminage, par étirage ou par martelage. Ces déformations donnent lieu à une modification de la structure du corps. Les cristaux qui, à l'origine, composent le corps, ne se maintiennent pas, mais passent à un état labile ou instable.
En chauffant le corps après sa déformation pendant un certain temps, on peut obtenir que de nouveaux cristaux non déformés prennent naissance, le corps étant alors recristalli-
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sé. Le nombre de cristallites d'un corps recristallisé diffère, en général, du nombre des cristaux initiaux et augmente rapi- dement avec le degré de la déformation.
Dans beaucoup de cas et notamment si on désire obtenir de fortes déformations et si dans son état final la matière doit satisfaire à de hautes exigences quant à ses propriétés de flexibilité et de ductilité, comme c'est le cas, par exem- ple dans la fabrication des filaments pour lampes électriques, où il s'agit de fortes déformations, il peut être important de maintenir aussi petit que possible le nombre des cristalli- tes qui constituent le corps après déformation et recristalli- sation. on a déjà proposé un procédé permettant d'arriver à une déformation avec laquelle la grosseur moyenne des cris- taux ne change pas et avec laquelle de .petites déformations seulement sont permises chaque fois.
Ce procédé pour obtenir une très forte déformation exige, par conséquent, beaucoup de temps car une telle déformation ne peut être obtenue que com- me la somme de très faibles déformations suivies chacune d'une recristallisation. Du reste, 11 est clair que si on désire soumettre un corps métallique cristallin à une très grande déformation et si on veut obtenir comme résultat final un corps cristallin dans lequel le volume des cristaux n'aie sensiblement pas changé, 11 n'est en général d'aucune impor- tance que, pendant le traitement Intermédiaire, les cristaux initiaux se maintiennent ou non.
L'invention a pour objet un procédé permettant d'obtenir de fortes déformations en peu de temps sans augmentation du nombre des cristaux à l'état final. Conformément à l'invention, un corps métallique constitué par un ou plusieurs cristaux est soumis a une opération mécanique tellement intense et à un
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chauffage d'une durée tellement longue que de la matière appartenant, à l'origine, à un seul cristal forme de nouveau, à l'état final, un cristal unique après avoir passé par l'état multi-cristallin.
Comme il a été dit plus haut, les cristaux initiaux ne se maintiennent en général pas pendant la déformation du corps métallique mais subissent une certaine modification qui se manifeste en ce sens que le chauffage provoque la forma- tion de noyaux qui servent de points de départ pour la recris- tallisation. Le nombre des noyaux et, par conséquent, le nombre des cristallltes présentes après la recristallisation, est d'autant plus grand que le degré de la déformation pré- cédente est plus élevé.
Des expériences faites par la demanderesse ont démon- tré que lorsque la déformorion augmente, le nombre des cris- tallites ne continue pas à augmenter, mais qu'il existe une déformation définie pour laquelle, après recristallisation, on pourrait s'attendre à un état multi-cristallin à très nombreux petits cristaux, mais pour laquelle cet état, bien qu'il se produise d'abord lorsqu'on continue le chauffage, passe à un.état dans lequel se forment de grands cristaux.
Cette formation de grande cristaux après la production de très petites cristallites à partir d'un grand nombre de noyaux, pourrait être dénommée recristallisation secondaire à l'opposé du phénomène mentionné en premier lieu qu'on peut appeler alors "recristallisation primaire". La demanderesse a trouvé qu'on peut obtenir une déformation telle qu'à partir des cristaux produits par la recristallisation primaire et après la recristallisation secondaire, les cristaux présents avant la déformation renaissent de telle façon que desparti- @
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cules appartenant, à l'origine, au même cristal, s'accroissent de nouveau pour former un cristal unique, de sorte qu'âpres la recristallisation complète, la structure cristalline ini- tiale est rétablie.
Il est évident que pour tous les métaux ou alliages, le degré de la déformation auquel ce phénomène se produit, ainsi que la durée nécessaire du chauffage ne sont pas égaux, mais ils peuvent être aisément déterminés expéri- mentalement. Pour une barre d'aluminium par exemple, on ob- tient ce résultat en réduisant, par laminage, son diamètre à environ un quart du diamètre initial. La durée nécessaire du . chauffage dépend des propriétés de la matière: pour l'alumi- nium pur par exemple, on a trouvé qu'un chauffage à 6000 pen- dant 20 minutes suffit. Si le métal n'est pas pur, il doit être soumis à un chauffage de plus longue durée.
Il semble , que le phénomène désigné plus haut par,le terme "recristalli- sation secondaire" ne se produit qu'en-dessous d'une grosseur déterminée des cristaux produits pat la recristallisation primaire et que cette recristallisation secondaire est faci- litée par une orientation plus ou moins semblable des cris- taux. Il s'est montré que les cristaux produits par déforma- tion et recristallisation primaire, à partir d'un grand cris- tal unique, s'étendent en partie encore dans la même direc- tion, ce qui peut expliquer que l'on retrouve le cristal ini- tial.
Avec une déformation trop forte, l'orientation devient moins complète et, par conséquent, les cristaux formés par recristallisation secondaire sont plus petits, de sorte qu'on arrive à un état où l'image devient vague et dans lequel, même après une recristallisation secondaire complète, on ne reconnaît aucun des cristaux initiaux. De telles déformations ont été appliquées jusqu'ici à la fabrication de filaments @
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étirés pour lampes électriques et tubes à décharges.
Après avoir été recristallisé complètement et avoir repris sa structure cristalline initiale, le corps peut être soumis de nouveau et à plusieurs reprises au procédé faisant 1'objet de l'invention, de sorte que sans rencontrer les dé- savantages d'un traitement coûteux et de longue durée,, on obtient finalement un corps fortement déformé présentant la . structure cristalline initiale.