BE359211A - - Google Patents

Description

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   procède   pour la confection de pièces métalliques au moyen   de   poudres métalliques . 



   L'aptitude d'une poudre métallique à la confection de pièces métalliques par compression ou traitement thermique, en   évitant   la fusion, dépend de la grosseur, forme et surface de ses grains. Cette condition entraîne, le plus souvent, une fabrication compliquée de la poudre métallique, ce qui pré- sente fréquemment des difficultés techniques considérables et augmente le coût de ce procédé. 



   On a trouvé que les métaux obtenus par la décomposition de leurs composés carbonyliques, sous une forme finement di- visée, se prêtent particulièrement à la confection de pièces en métal. Ces poudres se laissent transformer en pièces soli- 

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 des, par compression ou échauffage, en particulier dans une atmosphère réductrice, ou par ces deux actions simultanément ou successivement, beaucoup plus vite et plus facilement que les métaux obtenus par un autre moyen, par exemple ceux qui sont obtenus par réduction de leurs oxydes pulvérulents. 



   Il est possible d'obtenir à partir des poudres métalli- ques précitées, suivant les conditions du traitement, aussi bien des pièces solides poreuses que non poreuses. La confec- tion des pièces par chauffage s'opère au mieux dans un courant d'hydrogène, le cas échéant aussi dans une atmosphère inerte. 



  Le chauffage jusqu'à la température d'agglomération se fait doucement pour éviter la formation de fissures dans la masse. 



  Lorsqu'on fabrique les pièces métalliques par   compression,il   est indiqué de soumettre la poudre métallique à un traitement thermique préalable dans une atmosphère réductrice, par exem- ple dans un courant d'hydrogène. si l'on veut obtenir une masse poreuse comportant une proportion de pores particulièrement élevée, par exemple su- périeure à 60%, on maintient alors la température   d'aggloméra-   tion au-dessous de   650 C,   Les pièces a pores très fins et les pièces compactes, non poreuses, s'obtiennent en adoptant une compression très forte ou une température d'agglomération très élevée, On peut également comprimer et chauffer en même temps, ou d'abord comprimer, puis chauffer et comprimer de nouveau. 



   La poudre métallique peut être transformée en grands blocs de métal poreux ou non poreux desquels on peut obtenir ensuite facilement les pièces de formes voulues, par exemple pa,r   sciage,   emboutissage ou en les   limant:   mais on peut con- fectionner aussi directement les pièces aux formes voulues, par exemple des plateaux, tubes, barres   etc,,   en soumettant la poudre métallique à   l'agglomération   par chauffage ou par com-   @   

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 pression ou par ces deux actions combinées, dans des moules appropriés. Il est indiqué de rendre préalablement le contact des particules métalliques plus intime en secouant, frappant ou pilonnant la poudre dans le moule. 



     Comme   il a été indiqué plus haut, les métaux finement divises qui sont obtenus de manière connue directement comme poudres de leurs combinaisons carbonyliques, sont les plus indiques pour la confection de pièces métalliques. Mais on peut employer également, pour la confection de pièces métal-   lique   poreuses, une poudre obtenue par un broyage, de pré- férence au moyen d'un moulin à billes, de pièces compactas ou d'éclats du métal qu'on obtient par la décomposition des car- bonyles métalliques correspondants.

   De plus, on peut employer également,   comme   matière première, des mélanges de métaux pul- vérulents obtenus par la décomposition des carbonyles cor- respondants, par exemple fer et nickel en poudre, et addition- ner d'autres métaux finement divisés obtenus par un autre pro- céaé, par exemple cuivre ou chrome, ou aussi d'autres matières   finement   divisées,   comme   la silice ou les oxydes métalliques. 



   Les corps très poreux, obtenus suivant la présente in- vention se prêtent particulièrement bien à l'emploi comme filtres, diaphragmes, ou pour des contacts etc. 



   Un procédé de fabrication très indiqué pour la confection de pièces compactes non poreuses, de forme voulue, consiste dans un traitement thermique des poudres métalliques, dans une atmosphère inerte ou mieux réduisante, éventuellement après soit une compression préalable soit une   décarbonisation,   par exemple par l'hydrogène, et en les transformant finalement, lorsqu'elles sont encore chaudes, par un travail de compression 

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 par exemple en les forgeant, pressant, laminant, etc, en pièces compactes, non poreuses et de forme déterminée.

   Mais on peut obtenir aussi un métal non poreux, dont la. densité ne diffère pas de celle d'un métal résultant de la fusion, uni- quement par le chauffage ou l'emploi de pressions très élevées, en utilisant autant que possible des poudres métalliques frai-   chement   réduites. 



   Comme les poudres métalliques provenant des carbonyles contiennent, suivant la température de   l'opération,   plus ou moins de carbone, on peut donc obtenir, si celui-ci n'est pas éliminé complètement par un traitement   décarbcnisant   préalable, un alliage au carbone, par exemple des aciers au carbone. 



    Comme,   en plus du carbone, beaucoup d'autres corps, tels que des métaux comme le fer, le nickel, le cobalt, le chrome, le cuivre etc. ou des   métalloïdes   comme la   silice,possèdent   la propriété à l'état solide de pénétrer les uns dans les autres, lorsqu'on les Chauffe, on peut donc obtenir des allia- ges homogènes en se servant d'un mélange de poudres métalli- ques obtenues par la décomposition des carbonyles métalliques correspondants soit entre elles seules, soit avec d'autres corps ayant également la propriété de diffuser, on peut également préparer, de cette façon, des mélanges solides compostas à volonté. 



   Lorsqu'on désira obtenir des pièces en fer d'une pureté parfaite, on y parvient d'une façon très avantageuse, en   em-   ployant pour l'agglomération un fer provenant de fer carbonyle et ayant un excédent de carbone par rapport à   l'oxygène,avec   un autre fer obtenu également par décomposition de fer carbo- nyle, mais ayant un excédent d'oxygène par rapport au carbone, ce mélange comportant des proportions telles que le carbone 

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 et l'oxygène se trouvent complètement éliminés du fer,sous forme de combinaisons volatiles. 



   Au lieu de fer ayant un excédent d'oxygène, on peut pren- dre aussi l'oxyde de fer provenant de la combustion de fer carbonyle, pour l'épuration du fer provenant de fer carbonyle qui contient trop de carbone. Ce   procède   a surtout l'avantage que l'on évite toutes les impuretés produites, dans la fabri- cation habituelle au fer, par les matières additionnées en vue du raffinage qui contiennent, par exemple, du soufre et du phosphore. 



     EXEMPLE.   1.-   ------------   
La poudre de fer, obtenue par la décomposition de fer Carbonyle à. 250  C dans un espace vide, est empilée dans un moule rectangulaire en tôle de fer, préalablement enduit de terre glaise en suspension dans l'eau. Le moule rempli de la poudre est   secoue   en le frappant, jusqu'à ce qu'aucun tasse- ment aes particules ne se produise plus, chauffé ensuite dou- cement dans un four à recuire avec courant d'hydrogène jusqu'à   500 C   et maintenu à cette température pendant environ 24 heures.

   Après refroidissement dans l'atmosphère d'hydrogène, on peut sortir facilement du moule le bloc   forme   par l'agglo- mération, dans le volume duquel les pores interviennent pour 64%, et qui peut être travaillé, ensuite, par sciage ou limage, suivant le but   cherche.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. EXEMPLE .2.- -------------- Une poudre de nickel finement divisée obtenue par la décomposition de nickel carbonyle, est chauffée dans un courant d'hydrogène, pendant 24 heures à 500 0, et transformée ensuite en une pièce de forme cylindrique par une pression de 40kg/cm2. <Desc/Clms Page number 6>

   Le cylindre obtenu a un volume dans lequel les pores inter- viennent pour 30%, on peut en scier des plateaux qui peuvent être employés par exemple comme filtres pour des liquides très alcalins.

   EXEMPLE .3.- on chauffe la poudre de fer, employée dans l'exemple 1, l'abri de l'air dans un moule cylindrique à 900 C et on obtient ainsi par agglomération un bloc encore poreux que l'on peut transformer facilement, par forgeage sur l'enclume en un fer compact, non poreux. EMI6.1

   E X E M P L E.4.- La poudre de fer employée dans l'exemple l, est mélangée avec 16% de poudre de chrome et chauffée dans un courant d'hydrogène à 1100 C. Le bloc ainsi formé par agglomération est forgé et laminé ensuite, sans réchauffage nouveau, pour donner une tôle de 1 mm d'épaisseur.

   EXEMPLE. 5. - La poudre de fer, provenant de fer carbonyle, est chauffée à 1000 C dans un moule et dans un courant d'hydrogène. Le bloc aggloméré, encore incandescent) est laminé en une tôle de 0,2 mm d'épaisseur, sans autre traitement intermédiaire.

   EXEMPLE. 6.- 21,5 parties de poudre de fer provenant de fer carbonyle et 78,5 parties de poudre de nickel obtenue en partant de nickel carbonyle sont mélangées intimement dans le tambour malaxeur et traitées ensuite comme à l'exemple 5. <Desc/Clms Page number 7>

   E X E M P L E . 7.- De la poudre de fer finement divisée obtenue par chauf- fage de fer carbonyle dans le vide est mélangée avec 6% d'oxyde de fer obtenu par la combustion de fer carbonyle, étalée sur des tôles sur une épaisseur quelconque et chauffée dans un courant d'hydrogène pendant 24 heures à 500-60000.On obtient ainsi des blocs agglomérés dans le volume desquels les pores intervlennent peur 81% et plus, et qui possèdent une résistance mécanique élevée.

   RESUME.

   1.- Procède pour la production de pièces métalliques poreuses ou non poreuses, éventuellement de forme déterminée, par un traitement de poudres métalliques par compression, ou par un traitement thermique sans fusion, ou par ces deux traitements combinés, de préférence dans une atmosphère ré- ductrice, caractérisé par 1'emploi des métaux finement di- visés qui sont obtenus de leurs combinaisons carbonyliques sous forme de poudre, éventuellement après une préparation nécessaire pour leur décarbonisation.

   2.- Variante du procédé suivant 1 pour la fabrication de pièces métalliques poreuses, caractérisée par l'emploi de poudres métalliques provenant de combinaisons carbonyliques de métaux, mais non directement comme poudres métalliques.

   3.- L'emploi de mélanges de métaux obtenus de leurs com- binaisons carbonyliques, soit entre eux, seuls, soit avec d'autres métaux ne provenant pas de leurs combinaisons carbo- nyliques ou d'autres corps finement divisés.

   4.- Le chauffage se fait à une température inférieure à <Desc/Clms Page number 8> 650 C, afin d'obtenir des pièces métalliques poreuses.

   5.- Dans la préparation de pièces en fer pur, l'emploi pour l'agglomération d'un mélange de fer provenant du fer carbonyle et ayant un excédent de carbone par rapport à 1'oxy- gène, avac du fer provenant également du fer carbonyle, mais ayant un excédent d'oxygène par rapport au carbone, et cela dans une proportion telle que le carbone et l'oxygène se trouvent complètement éliminés du fer, sous forme de combinai- sons volatiles.