BE357165A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



  1'NREEC2'OTuI?ï'iVl' b'FO T-'S AUX C01#OSrTIO 'T.L 2 IIa D17jlOES & à -LEURS ?Roc2DEs DE 3%ERIeATIO%6. - 
La présente addition couvre des perfectionnements, changements et additions à l'objet du brevet principal; elle vise en particulier la àbri- cation des outils, poinçons, matrices   etc.

   - - - ,   au moyen de matières en pou- dre, et plus spécialement la fabrication d'articles comportant, pour une gran- de part, un métal réfractaire du sixième groupe, tel que le tungstène, auquel s'ajoutent des proportions appréciables de carbone et d'un élément du groupe du fer, tel que le cobalt ,par   exemple*   n 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
L'application du brevet principal exige un temps assez langi plu- sieurs heures étant nécessaires pour la formation du carbure de   tungstène*   
On se rappelle que le brevet principal procède par   application,   aux   matières   pulvérisées à l'état chaud,   d'une   pression appropriée, los matières étant par exemple renfermées dans un moule en graphite.

   Il a été reconnu que, pour ob- tenir les meilleurs outils coupants, et les meilleures matrices et poinçons, -à partir des matières en poudre traitées suivant le procédé, il était désira- ble et important de régler avec précision la température des matières, au cours de l'opération de pressage.

   C'est un réglage difficile lorsqu'on utilise des moules de graphite, puisque le graphite, par sa nature même, ne s'échauffe en général que   d'une   faqon peu uniforme' En outre, quand on presse à chaud du tungstène en poudre, du charbon et du cobalt, dans des moules en cnarbon, il semble   qu'une   certaine proportion du graphite est absorbée   superficiellement   au contact des matières pressées, de sorte que la composition du produit   va-   rie un peu de temps à   autre*   Quant la température varia, diverses quantités de cobalt sont éliminées par pression, alors   m'orne   que la pression demeure cons- tante- La perte de cobalt ainsi éprouvée tend à donner une dureté plus grande, mais aussi une fragilité beaucoup plus élevée à la matière,

   et la ségrégation des particules de cobalt à la surface des matières pressées entraîne l'appa- rition de points moins durs, après qu'on a, par exemple, brasé au cuivre l'ou- til obtenu dans un porte-outil, ou lorsque son échauffement atteint un degré déterminé- 
On s'est efforcé d'isoler le moule de carbone par rapport   aux   ma- tières pulvérisées, et d'utiliser des plongeurs métalliques pour les presser dans ce moule, mais on s'est heurté à des difficultés résultant du collage des matières pressées sur les plongeurs métalliques, à la température de con- crétion du mélange- 
Suivant la présente invention, on établit une composition comportant du tungstène, du carbone et du cobalt, à l'état de poudre, par exemple, ce qui dispense d'avoir à produire d'abord du carbure de tungstène, et à utiliser un moule de charbon,

   durant une phase quelconque d'application du procédé*   On   applique l'invention, en pressant les matières ci-dessus dans un moule appro- prié et en chauffant ces matières à leur température de concrétion* Quand le tungstène, le carbone et le cobalt sont pressés à froid, les éléments ne   @   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 collent pas entre eux, par suite de la présence du carbone libre* Cette diffi- culté ne se présente pas quand le carbure de tungstène est pressé à froid avec du cobalt, puisqu'une telle combinaison peut prendre facilement sous pression la forme voulue et conserver cette forme* Pour maintenir associés les éléments du mélange de poudre considéré, au cours de l'opération de concrétion, on peut avantageusement ajouter une petite proportion d'une résine "alkyd",

   par exem- ple une résine du genre "glyptal". Cette résine joue simplement le   rble   d'un liant provisoire qui se volatilise au cours de l'opération du chauffage- 
D'autres matières organiques, telles que la gomme "de tragacanthe" peuvent servir de liants provisoires, mais les résultats obtenus sont en général meil- leurs lorsqu'on fait appel aux résines "alkyde ou   "glyptal"'   
Après agglomération du mélange, on peut travailler celui-ci de toute façon appropriée, par exemple le forger si on le désire, en la portant à une température élevée de l'ordre de 1,375  c.

   par exemple, et en pressant le mélange entre des blocs de tungstène ou d'une autre matière réfractaire, sans qu'il soit besoin de maintenir latéralement les matières ainsi pressées- Avec ce traitement, on obtient des produits très durs et très   denses--   
Dans l'application de l'invention, on peut avantageusement ajouter 2 à 3% de résine "alkyd" à une composition comportant de la poudre de tungs- tène, du carbone et du cobalt;

   le carbone représentant une proportion de 3 à 10% du mélange, lecobalt une proportion de 5 à 25% par exemple, et le  tungs-   tène représentant le reste, comme on l'a vu dans un des exemples du brevet   principal.   Les poudres sont broyées ensemble jusqu'au degré de ténuité voulu, et on les humidifie au moyen d'acétone an ajoutant de ce liquide la quantité juste nécessaire pour dissoudre la résine alkyd et coller les particules du   mélange-   La poudre humidifiée est soumise à la presse hydraulique jusqu'à de qu'elle soit assez rigide pour être manipulée facilement, après quoi,

   on la place dans des tubes de graphite fermés et on la cuit dans un four à l'hydro- gène dont la température est facilement réglable- Le tube et le mélange sont d'abord chauffés lanternent à une température d'environ 100 à 1500 C nécessaire pour polymériser la   résine!   c'est-à-dire qu'un lent échauffement durcit la ré- sine et chasse les gaz qu'elle contient, sans Entraîner aucune dilatation ap- préciable de la résine On porte ensuite lentement la température à 3500 C., ce qui volatilise la résine alkyd formant liant:

   après quoi, on élève rapide-   @   

 <Desc/Clms Page number 4> 

 ment la température du mélange à 1.375  C environ, et on maintient cette température pendant un temps approprié voisin, par exemple de 1,5 heure* Ea proportion de carbone dans le mélange reste invariable pendant toute la durée du traitement* L'hydrogène doit traverser le tube de carbone pour atteindre le mélange, et il est vraisemblable que cet hydrogène se combine avec le car- bone dans le tube pour former des hydro-carbures qui ne tendent nullement à modifier la teneur en carbone du mélange de poudres* 
De nombreux essais ont indiqué que, par chauffage du tungstène et du carbone dans un tube de carbone fermé et dans une atmosphère d'hydrogène, il n'est apporté aucun changement sensible dans la proportion du carbone- 
Les outils coupants,

   les matrices ou poinçons obtenus au   mosen de   ce procédé sont durs et résistants et ils présentent unearête coupante très vive- En outre, l'outil peut être fixé facilement au porte-outil par brasure au cuivre, sans risquer de devenir cassant pendant   1'opération   de brasage, ou par suite de son échauffement à température élevée- Si on le désire, l'outil peut être usiné ou forgé, sa température étant portée à un degré élevé et la pression lui étant appliquée entre les blocs de tungstène ou d'une autre ma- tière réfractaire, le chauffage étant effectué par transmission d'un courent électrique à travers l'outil et les blocs de tungstène* L'outil ne tend pas à coller aux blocs de tungstène,

   comme cela se produirait avec des matières en poudre pressées à cette température entre des électrodes de métal* 
Au lieu d'utiliser un liant provisoire, tel qu'unerésine alkyd , on a reconnu que le tungstène, le carbone et le cobalt peuvent être frittés ensemble par chauffage dans un moule de carbone à une température de l'ordre de 850  C, avec application simultanée d'une pression appropriée- Le   chauf-   fage s'effectue par   ppssage   du'courant à travers les matières en poudre. Ces poudres doivent être, dans ce cas, isolées par rapport au moule, et les plon- geurs utilisés sont métalliques- A la température indiquée, les matières en poudre ne collent pas aux électrodes de métal- Cette température est juste assez élevée pour que les particules métalliques adhèrent entre elles.

   Après que les poudres ont été traitées ensemble, on porte les matières à uno   tempé-   rature de 1.375 C. pendant environ une demi-heure, par exemple, ainsi qu'in- diqué ci-dessus* Après quoi on peut les forger et les usiner comme on le désire. 



   . 

 <Desc/Clms Page number 5> 

Claims (1)

1. Bien que l'invention ait été exposée dans le cas d'une application au tungstène et au cobalt, il est évident qu'elle n'est pas restreinte à ce choix particulier d'éléments ni de combinaisons renfermant un élément du sixième groupe, de carbone, et un élément du grcupe du fer- Par exemple, on a reconnu que les aciers magnétiques peuvent être, en poudre, mis sous la fonne désirée, par addition d'un liant tel qu'une résine "alkyd". Les matières pres- 'sées sont chauffées à la température d'agglomération: pendant environ une demi-heure, et soumie ensuite à l'aimantation, prennent facilement la densité voulue.

   On peut, dans le mélange d'éléments du brevet, introduire des variations sensibles de proportions d'éléments composants, sous réserve de modifier en conséquence la durée et la température du chauffage- Si on le désire, on peut forger les aciers ainsi obtenus de la même manière que la composition @ tungstène-carbone-cobalt envisagée au début de la présente description- RESUME- - Perfectionnements, changements et additions apportés aux procédés de fabrication d'alliages durs constitués par du tungstène (ou par d'autres métaux du même groupe) avec du carbone et avec un ou plusieurs métaux du groupe du fer- Procédé de moulage et d'agglomération de metières pulvérulentes qui doivent constituer l'alliage:

   emploi comme liant de matières résineuses au cours de la fabrication* Traitement thermique d'alliages obtenus- A titre de produits industriels nonveaux, les alliages fabriqués d'après les indications du présent brevet-