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PJill1FECTIO:N1i!En,iENTS APPORTLà AUX CObIFCSI1I01:S $1AT'.1:IU'DURES ET à LEURS PRQ- -CEDES de FABRICATION.
La présente invention vise les outils et plus particulièrement les outils abrasifs et leurs procédés de fabrication. Elle s'applique plus particulièrement aux carbures de tungstène comportant des proportions de cobalt pouvant aller de 3 à 25% par exemple, d'autant plus durs et cassante que la teneur en cobalt est plus faible, et dont les modes de préparation ont été dé- crits dans le brevet principal et ses perfectionnements.
La Société demanderesse a trouvé qu'avec une proportion de 13% de cooalt, on obtient un produit très dur et très résistant. Dans la présente invention, il est fait usage d'une barre de carbure de tungstène cobalté ayant
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subi une cuisson appropriée, qu'on réduit en fragments de l'ordre de 0,05 gr. par exemple. On mélange ces fragments d'un métal doux qui, à l'état fondu ou' pâteux , mouille la surface du carbure de tungstène et l'enrobe solidement.
Une fois cette masse solitidiée, on l'applique à un porte-outil et on attaque le métal ou la composé mou de façon que le carbure cobalté fasse une légère saillie sur la surface environnante, de manière à pouvoir servir d'outil abra- sif.
' L'invention n'est pas limitée aux allaiages des carbures de tungstène et cobalt, mais peut être étendue aux diamants naturels ou artifi- ciels et aux alliages où le cobalt est remplacé par un autre métal du groupe du fer de la table périodique des éléments, ou par de l'uranium, de même que le tungstène peut être remplacé par un autre métal réfractaire du sixième groupe de la table périodique.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages 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 limi- tation , et dans lesquels :La Figure 1 représente la section droite d'un moule de charbon ou de matière carbonacée contenant des particules de carbure de tungstène cobalté, ou d'autres particules d'une composition métallique pure enrobée dans un métal ou une composition moins dure.
La Figure 2 représente une vue en élévation d'un outil de forage des roches, établi suivant l'invention.
La Figure 3 est une vue, partie on coupe et partie en élévation d'un porte outil établi suivant le même principe.
Les Figures 4,5 et 6 sont des vues'en élévation et en coupe représentant des variantes du dispositif ci-dessus.
En ce qui concerne plus particulièrement les figures, on a re- présenté un moule de charbon 1 pourvu d'une rainure annulaire 2 dans laquelle sont placées des particules constituées surtout par du tungstène, mais con- tenant d'appréciablesquantités de oarbone et de cobalt. Les particules 3 pré- santent des arêtes vives, et lrosqu'on veut réaliser un perforateur pour ro- ches,qui ait un diamètre de l'ordre de 1,5 pouce, ces particules doivent avoir de préférence un poids de l'ordre de 0,05 gr.
A l'extrémité supérieure de la rainure 2 est placée une bague en métal appropriée suffisamment doux (par
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@ . exemple en cuivre ou alliage de 48% de cuivre, 47% d'argent et 5% de cobalt), mouillant le carbure de tungstène cobalté, formant alliage avec la surface de celui-ci. Ce métal relativement doux peut offrir toute forme désirée, et on le fond de toute manière appropriée, de façon qu'il enrobe les particules 3 et garnisse la rainure jusqu'au fond. On utilise unequantité suffisante du métal d'enrobage pour remplir les interstices qui séparent les particules de métal dur, et pour former un prolongement 5 au-dessus de la partie coupante de l'outil.
Avant d'incorporer le métal liant dans les particules dures, on trouve généralement avantage à mélanger ces particules avec des particules métalliques de dimensions analogues, mais d'un métal relativement mou, comme par exemple le nickel ; telles particules moins dures séparent les particu- les de métal dur entre elles, s'interposent entre les fragments durs et les empêchent de prendre des positions trop voisines les unes des autres. Ces particules de métal mou doivent avoir une température de fusion plus'élevée que celles de la matière d'enrobage 4. Après que la masse métallique rempli- ssant la rainure 2 s'est refroidie efficacement, on la retire du moule de charton 1 et on l'attaque à l'acide (eau régale par exemple), de façon à dis- soudre une partie du métal d'ancrage et à dégager les arêtes vives des outils.
La base 5 de l'outil obtenu peut présenter un filetage 6 permettant de la monter sur un manche ou porte-outil 8 (Fig.3).
On sait que les métaux purs ont un point de fusion bien déter- miné, mais que les alliages passent par l'état pâteux avant de fondre. C'est une propriété qu'on peut utiliser pour l'application de l'invention, comme le font comprendre les Fig. 4 à 6. Dans la Figure 5, par exemple,on a représenté un récipient 8 rempli partiellement de particules dures semblables à celles qu'on utilise pour la confection des outils représentés aux Fig'2 et 3. Ces particules sont mélangées de cuivre, d'argent de l'alliage cobalté signalé ci-dessus ou d'un métal analogue, et ce dernier est chauffé jusqu'à l'état pâteux. La masse intérieure du récipient 8 contient à peu près autant de par- ticules dures que la métal pâteux peut en contenir tout en mouillant chacune des particules.
On introduit alors une extrémité d'un manche creux en acier 9 dans le mélange à l'état pteux tapissant le récipient 8, et on revêt ainsi les surfaces inférieures, aussi bien intérieurs qu'extérieurs du'manche
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d'un mélange de particules dures et de métal doux.
La surface revêtue est alors attaquée à l'eau régale, ce qui permet d'enlever une partie du métal doux et de dégager des fragments de métal dur, de façon à donner à 1'outil @ le coupant désiré. ' @
Bien qu'on ait représenté 1'invention sous une forme convenant particulièrement à la fabrication de mèches et d'outils de perforatrices, il est évident que cette application n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'on peut réaliser l'invention sous bien des formas différentes. Par exemple, on peut charger de particules dures un disque de métal, de faqon à en former une sorte de scie pour l'attaque des roches* Quand on utilise le procédé pour ob- tenir des outils creux, il est avantageux d'introduire de l'eau,
ou un autr¯e dispositif de refroidissement à l'intérieur de l'outil, pour laver la matière pulvérisée et pour refroidir l'outil.