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PERFECTIONNEMEMNTS APPORTES AUX COMPOSITIONS METALLIQUES DURES et à. LEURS PROCE- -DES DE FABRICATION. -
La présente invention vise les outils de taille, et plus parti- culièrement les outils en forme de disque mince obtenus par le traitement d'une composition dure métallique comportant en grande partie du carbure de tungstène en mélange avec un métal auxiliaire offrant un point de fusion plus bas que le carbure, métal qui peut être du cobalt
La composition utilisée contient généralement 3 à 25% de cobalt (de préférence 13% enviren de ce métall,le reste étant pratiquement du carbure de tungstène.
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Dans le brevet belge No 350,301 du 6 Avril 1928 de la Société demanderesse, on a indiqué un procédé d'établissement de cette composition sous tonne d'une masse dense, dure et résistante exigeant l'application simultanée de la chaleur et de la pression. La matière à traiter est passée dans un moule en graphite et pressée entre des plongeurs en graphite pour lui appliquer une pression d'environ 70 kg.cm2, en même temps que la température en est portée à la température de concrétion. La Société demanderesse a trouvé que l'application de ce procédé à la fabrication de disques très minces (d'une épaisseur de l'or- dre de 1/64 de pouce par exemple) donne un grain très grossier ne permettant pas aux disques de prendre une arête vive et de subir l'affûtage sans fragilité et sans rupture.
* La présente invention a, entre autres caracténistiques, l'avantage de permettre l'établissement de disques à arête vive pouvant servir avantageu- sement à la taille du verre et des matières analogues. Bien que l'application envisagée ici soit surtout la taille du verre, il est'évident que ledit brevet s'étend à toute application des outils préconisés.
Suivant l'invention, on mé- lange intimement du carbure de tungstène et du cobalt dans des proportions ap- propriées (3 à 25% de cobalt par exemple, our 97 à 75 de carbure de tungstène Les matières en état de poudre sont placées entre des disques d'un métal ou alliage relativement mou, de molybdène par exemple, de façon à ce que la super- ficie couverte soit pratiquement celle du disque de taille qu'on désire consti- tuer- On applique aux matières pulvérulentes ainsi interposées entre les disques de molybdène ou d'un métal équivalant, une pression appropriée, et on les porte en même temps à leur température de concrétion.
Cette opération permet de don- ner aux matières pulvérulentes la forme d'une couche mince et dense de matière concrétée et à peu près d'une épaisseur de l'ordre de 1/64 de pouce par exem- ple, offrant une dureté extraordinaire et qui se soude aux disques de molybdène pendant l'opération de pression et de chauffage considérée.
Le disque aggloméré ainsi formé comporte, en qéfinitive un disque central dur concrété et deux disques de molybdène ou d'un métal ou alliage équi- valent relativement plus doux, et on peut traiter cet ensemble par des outils appropriés, notamment par la meule, pouj? leur donner une arête telle que les faces du disque central'forment 'en angle que prolongent les bords biseautés des deux disques extérieurs. Il serait généralement difficile d'obtenir des disques
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de cette épaisseur avec une arête coupante appropriée, en raison de la fragili- té de cette arête.
Mais, grâce à l'invention qui permet d'épauler, en quelque sorte, l'arête coupante par les biseaux des disques en, molybdène ou de métal ou alliage équivalent, on évite cette difficulté et on obtient une arte aussi satisfaisante qu'on le désire sur le disque central servant d'outil de coupe.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et avantage$ de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et sans aucune limitation, et dans lesquels :
La Figure 1 représente une vue, partie en coupe et partie en élévation, d'un appareil constituant un outil aggloméré en forme de disque, destiné par exemple à la taille du verre.
La Figure 2 est une vue perspective d'un outil à travailler le verre représenté avant meulage de l'arête, avec un plongeur disposé de manière à s'engager dans une ouverture centrale de l'outil, pendant l'opération de pres- sage.
La Figure 3 est une vue perspective du disque aggloméré, avec disque extérieur soulevé,*
La Figurer est une vue en élévation d'un outil complet à tailler le verre.
La Figure 5 est une section droite, avec arrachement de la partie inférieure du dispositif de la Figure 1.
Dans les figures 1 et 5, on a représenté en 1 Un moule rectangu- laire en graphite ou matière càrbonacée,, offrant une ouverture cylindrique centrale s'étendant à travers le moule, la partie inférieure 3 de l'ouverture présentant un diamètre relativement réduit, et la partie supérieure 4 un dia- mètre plus grand et s'étendant sur plus de la moitié du moule. Un plongeur de graphite 5 remplit l'ouverture centrale du moule et s'étend sur une distance appréciable dans l'ouverture 4. Un plongeur de graphite 6 s'engage dans l'ou- verture 4 du moule et présente'une ouverture 7 établie pour qu'on puisse y ' fixer le noyau de graphite 5. Le moule 1 est placé entre deux joues en charbon 8 pourvues d'ouvertures 9 à angle droit, destinées à s'adapter au moule.
Des bornes électriques 10 et 11 portent sur les joues 8, et on peut appliquer la pression à ces bornes de toute manière appropriée, pour serrer fortement le
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moule 1 entre les joues 8. Généralement, on mélange la carbure de tungstène et le cobalt, dans les proportions de 1q$ de cobalt pour 87% de carbure de tungs- @ tène et on répand cette poudre sur un disque en molybdène, ou autre composition appropriée ayant un point de fusion élevé. Ce disque est pourvu d'ouvertures centrales 13. Si on le désire, on peut additionner les matières pulvérulentes d'eau ou d'une pâte d'amidon, et les appliquer au disques 12.
L'épaisseur de la matière poudreuse 14 sur la plaque 12 est d'environ cinq lois l'épaisseur désirée du produit fini, c'est-à-dire que, pour établir un disque de taille de 1/64 de pouce, on doit répandre sur le disque 12, avant application de la pres- sion ,une couche de matière pulvérulente pouvant atteindre à peu près 5/64 de pouce. On place alors la plaque 12 recouverte de poudre dans l'ouverture 4 du moule'1, et on met le noyau 5 en place dans l'ouverture 3, en l'engageant dans l'ouverture centrale des disques. Après quoi on place le disque de molybdène perforé 15 à la partie supérieure de la matière en poudre, et on insère l'orga- ne de pression 6 dans l'ouverture 4 du moule.
On fixe alors fermement le moule entre les joues 8, et on place le tout sur un support 16, sous le cylindre 17 d'une presse appropriée* On applique enyiron 70 kg.cm2 aux matières en poudre, et on chauffe en même temps ces matières à leur température de concrétion, au moyen d'un courant électrique amené aux bornes 10 et 11. Une intensité de cou- rant de 4.000 à 5.000 ampères sous 7 volts, appliquée pèndant quelques minutes, porte les matières pulvérulentes à une température voisine de 1.375. C., qui représente la température de concrétion des matières en poudre.
La pression et la chaleur appliquées simultanément transforment le mélange pulvérulent en un produit très dense, et soudent en même temps les plaques de molybdène extérieu- res 12 et 13 au disque intermédiaire ainsi cuit.
Pendant l'opération de pression, le noyau de graphite 5 s'oppose à la dilatation du disque central 14 vers l'intérieur où et pénétrer dans les perforations.
Après l'avoir retiré du moula, on peut usiner la disque aggloméré comme indiqué Figure 4, ou de façon équivalente, de manière à lui donner l'an- gla de coupe désirable en meulant le disque central, de manière à ce qu'il passe le sommet des disques latéraux taillés en biseau.
L'exemple traité dans les figures étant celui d'un outil pour la coupe du verre, on a muni l'ouverture centrale, dans le disque aggloméré, d'une tige d'acier 18 qu'on peut engager à travers l'ouverture centrale du disque ou,
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si on le désire, braser au cuivre dans cette ouverture centrale. La tige d'acier 18 fournit le moyen de monter 1 outil à travailler le verre dans un porte-outil approprié. Pour éviter l'usure du disque de molybdène par les porte-outils, on peut faire appel à des rondelles 19 qu'on engage sur la tige d'acier ou arbre 18, de façon à ce qu'il porte contre les plaques extérieures en molybdène ou en un métal ou alliage équivalent.