BE367699A - - Google Patents

Description

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    "   Perfectionnements aux procédés de fabrication de produits possédant des propriétés tranchantes ou abrasives." 
La présente invention concerne d'une façon générale un procédé de fabrication d'une composition de matière ayant des propriétés caractéristiques tranchantes ou abrasives. De telles compositions se prêtent bien à la fabrication d'outils tranchants ou abrasifstelsque destranches, fraises,   outils,,   étaux-limeurs, forêts,   etc Elle  s se prêtent également bien   à   la fabrication de matrices et de filières, en particulier pour l'étirage de file métalliques. 



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On a proposé jusqu'ici de faire des compositions ayant des propriétés tranchantes ou abrasives en mélangeant mécaniquement un agent tranchant finement divisé, tel que du carbure de tungstène avec un liant finement divisé tel que du cobalt. Après avoir mélangé ces matières on les moule à la pres   @     -se,   puis on les chauffe afin d'agglomérer ou de fondre le li-      ant sans toutefoisfairefondre l'agent tranchant. On obtient ainsi une composition dans laquelle les particules d'agent 

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 tranchant sont noyées dans une matrice en métal servant de liant. 



   On a constaté *qu'il est assez difficile d'obtenir un mélange homogène d'agent tranchant finement divisé et de liant lorsque l'agent tranchant et le liant sont tous deux pul- vérisés. Cette difficulté augmente lorsque de grandes propor- tions d'agent tranchant sont mélangées avec de petites pro- ,portions de liant. Par exemple, lorsque   99,5%   environ d'agent tranchant doivent être utilisés avec 0,5% de liant, il est très difficile d'obtenir une proportion uniforme de liant dans toute la masse de particules d'agent tranchant.

   Un autre in- convénient du mélange de l'aoeant tranchant et du liant,   lors   que ces deux matières sont en poudre, c'est   qu'un   agent tran- chant tel que du carbure de tungstène est beaucoup plus lourd qu'un liant tel que le carbure de cobalt, ce qui a pour résul- tat que le carbure de tungstène se dépose au fond après le mé- lange. Si l'on n'assure pas un mélange homogène de l'agent tranchant et du liant, l'objet produit par l'agglomération du mélange d'agent tranchant et de liant n'est pas homogène et ne joue pas son rôle aussi efficacement qu'un corps entière- ment homogène. 



   Pour obtenir un corps homogène avec un mélange d'a- gent tranchant et de liant, on recouvre lesparticules d'agent tranchant au moyen d'un liant métallique tel que du cobalt: 
Les particules d'agent tranchant revouvertes d'une couche mé- tallique de cobalt sont ensuite comprimées de façon à fermer une mass3 qui conserve sa tonne, puis la masse est chauffée dans un four de façon à   agglomérer   le liant sans toutefois fondre   l'agent     tranchant,   Il on résulte un objet dans lequel les particules d'agent tranchant sont noyées dans une matrice de liant et dans laquelle le liant est réparti uniformément dans toute la masse de façon à donner un produit homogène. 



   Par agents tranchants suivant l'invention, on entend des matières   dure s     telles   que du carbure de tungstène, du car- 

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 bure de silicium, du carbure de chrome ou de toute matière ayant des propriétés caractéristiques tranchantes ou abrasive 
Les métaux servant de liant pouvant être utilisés pour recou- vrir les particules d'agent tranchant comprennent le cobalt, le cuivre, le nickel, le fer ou un autre métal ou   alliage   ap- proprié. Le liant peut être constitué par des mélanges ou al- liages de   l'un   quelconque de ces métaux. Les particules de liant peuvent être revêtues de deux ou plus de deux couches' du même liant ou de liants différents.

   Bien qu'on puisse uti- liser l'un quelconque de ces agents tranchants ou de liants, suivant les propriétés caractéristiques que l'on désire donner au produit fini, on a constaté qu'il est préférable, dans la plupart des cas, d'utiliser du carbure de tungstène pour l'a- gent tranchant et du cobalt pour le liant. Les proportions d'agent tranchant et de liant varient suivant la matière uti- lisée pour les agents tranchants et les liants et aussi sui- vant les usages auxquels le produit est destiné. 



   On décrira maintenant en détail le procédé appliqué de préférence lorsqu'on   utiliao   du carbure ds tungstène pour' 1 'agent  Penchant   et du cobalt pour le/liant, Il est bien enten- du que les proportions de matières et les phases du procédé peuvent varier, en particulier lorsqu'on utilise d'autres mati ères. On broie le carbure de tungstène jusqu'à ce qu'il soitfinement divisé, de préférence  jusqu'à   un degré de fines- se telqu'il passe à travers un   tamis  ayant trois cent vingt cinq mailles par pouces. La fi.nesse à. laquelle le carbure de tungstène est réduit dépendra de l'objet à fabriquer et elle n'est pas limitée au degré do finesse indiqué plus haut. 



   Les particules du carbure de tungstène finement di- vise sont ensuite   revêtues   de cobalt. Ceci peut se faire de toute façon désirée, mais on a constaté qu'il est avantageux de recouvrir les particules en déposant électriquement du co- balt métallique extrait d'une solution de cobalt. On peut uti- liser une soluton de sulfate de cohbalt, de sulfate d'ammo- 

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 -nium et de cobalt ou de chlorure de cobalt, de préférence de sulfate   d'ammonium   et de cobalt, Les particules de carbure de tungstène sont placées sur une plaque de   nickel   servant de cathode, et l'anode est constituée par du cobalt métallique. 



   Le dépôt de cobalt peut être poussé jusqu'à un degré tel que le cobalt représente une partie appréciable   jusqu'à   environ 
50% du poids total du carbure de tungstène. Les proportions préférées sont d'environ   3,1/2%   à 13% de cobalt et de 87% à environ 96,1/2% de carbure de tungstène. 



   Après avoir lavé pour éliminer les sels et séché, le carbure de tungstène dont chaque particule est revêtue de cobalt est ensuite   comprimé   dans une matrice et soumis à la pression à froid. La pression peut être d'environ 70 à 210000 kg/cm2 Cette compression de la matière permet d'extraire la masse du. moule et de la transporter dans un four. On soumet la masse à une   première   concrétion à une température   d'envi-   ron 535   à 540 C.   Pendant la concrétion   l'atmosphère   du four est maintenue neutre ou réductrice par l'introduction d'un gaz tel que de l'hydrogène par exemple pour empêcher l'oxyda- tion de la matière.

   Après avoir laissé la matière refroidir dans le four on la retira et dans cet état on peut   le,   meuler, la scier, la, limer ou l'usiner d'autre façon pour lui donner la forme finale désirée. Cette première concrétion ne fond pas entièrement le cobalt; elle produit simplement une masse   suffisamment   résistante pour   qu'on   puisse la meuler ou la scier afin de lui donner la forme désirée. 



   L'objet meulé sensiblement   jusqu'à   sa tonne défini- tive est ensuite replacé dans le four et soumis à une   deuxiè-   me opération de concrétion également dans une condition non oxydante à une température d'aviron   1.450     à     1.460 C.   On lais- se refroidir l'objet dans le four et après   l'en   avoir extrait on peut le faire servir aux usages décrits plus haut. La   deu-   xième concrétion produit un objet qu'il est très difficile de . meuler ou d'usiner d'autre façon. C'est pour cette raison qui il est préférable d'effectuer la concrétion en deux phases 

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 plutôt qu'en une seule opération. 



   Au lieu de comprimer d'abord les particules   recou-   vertes et de   @   les mouler, puis de les concréter, les par- ticules recouvertes et détachées peuvent être placées dans un moule et concrétéeso On peut utiliser une pression pour com- primer les particules avant, pendant, ou après la concrétion, ou bien on peut l'utiliser à la foisavant ou après la   concré-   tiono Il est préférable toutefois que les particules recouver- tes soient comprimées et roulées à froid, puis concrétées sans appliquer de pression. 



   Dans les descriptions qui précèdent le carbure de tungstène a été désigné comme étant l'agent tranchant préféré et le cobalt comme étant le liant préféré. Toutefois, on peut utiliser d'autres agents tranchants ou un mélange d'agents tranchants avec d'autres liants métalliques, ou un mélange ou alliage d'autres liants métalliques. 



   Dans le procédé qui fait l'objet de l'invention le métal utilisé pourrecouvrir les particules d'agent tranchant lie ces particules entre elles lorsque le mélange est concré- té.La température de   c oncréti on   est telle   qu'elle  ne ford pas l'agent tranchante Le métal fondu servant de liant consti- tue lui-même la matrice dans laquelle sont noyées les particu- les d'agent   tranchanto   
Le procédé qui fait l'objet de l'invention se distin-   gue   d'un procédé dans lequel des particules d'agent tranchant sont d'abord recouvertes d'un métal, les particules ainsi re- couvertes étant ensuite mélangées avec du métal fondu ayant un point de fusion peu élevé par rapport au point d3 fusion du métal de couvertureo En pareil cas le liant est généralement un métal tel que le zinc a,

  yant un point de fusion très bas et ne pouvant pas être utilisé de façon satisfaisante lorsque l'objet fabriqué devient très chaud à l'usage. L'invention vi- se l'utilisation de liants ayant des points de fusion relati- vement élevés, de fçon que.   mène   lorsque l'outil, chauffe for- 

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   -tement   à l'usage, le liant ne soi't pas fondu, mais maintienne fortement la cohésion entre les particulesde   l'agent     tranchant.   



  Une composition dans laquelle le cobalt sert de liant est pro- pre à de nombreux usages pour lesquels une composition contenant du zinc ou un autre métal ayant un point de fusion peu élevé ne pourrait pas être utilisé. Ceci est vrai parce que le cobalt a un point de fusion relativement élevé d'environ   1.475   à 1. 480 c 
Dans la procédé décrit ci-dessus et pour lequel il est question de carbure de tungstène on utilise un carbure dans   lequel 6%   environ de carbone sont combinés avec le tungstène. 



  On a constaté que d'autres carbures de tungstène produisent des   compositions   ayant dos caractéristiques notablement différentes. 



   On a décrit ci-dessus le mode de réalisation préféré du procédé conforme à l'invention. Il est bien entendu toutefeis que l'invention peut être réalisée d'autre façon sans   qu'on   s'écarte de son principe. 



    REVENDICATIONS.   
 EMI6.1 
 



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1) Un procédé de fabrication d'une composition de ma-   tière   ayant despropriétés tranchantes ou abrasives, procédé caractérisé par le fait qu'il consister prendre un agent tran- chant finement divisé en particules, à enrober celles-ci de mé- tal et à soumettre à la chaleur et à la pression les particules ainsi enrobées.

Claims (1)

1. 2) Procédé Suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les particules d'agent tranchant sont enrobées de métal ayant un point de fusion inférieur à celui de l'agent tranchant, les particules enrobées étant liées et agglomérées à une température suffisante pour fondre le métal de couverture, mais non l'agent tranchant.

   3) Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractéri- sé par le fait que les particules d'agent tranchant sont enro- bées de cobalt.

   4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'agent tranchant est cons- <Desc/Clms Page number 7> titué par des particules :la carbure de tunstne finement divi- sé.

   5) Procédé suivant l'uns quelconque dès revendica- tions 1 à 4, caractérisé par le fait que les particules d'agent tranchant sont enrobées d'une quantité de cobalt allant jus- qu'à 50% et de préférence ),1/2 Et 13% 6) Procédé suivant la revendication 3 ou 5, caracté- risé par le fait que le cobalt contenu dans une solution de cobalt est déposé électriquement aur les particules d'agent tranchant.

   7) Procédé suivant l'une lconque dos revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que l'agglomération est effec- tuée à une température d'environ 980 à 985 C. , la masse étant traitée et amenée à la forme voulue après le refroidissement puisagglomérée de nouveau à une température d'environ 1.450 à 1.450 C.

   8) Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 2 à 7, caractérisé par le fait que l'agglomération des particules enrobées est effectuées dans des conditions non oxydantes.