BE377697A

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Info

Publication number: BE377697A
Authority: BE

Description


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    Il PROCEDE   DE CEMENTATION" 
Cette invention a trait à la production de couches ou revêtements nitrurés sur des matières ferreuses par le procédé consistant à chauffer les matières dans des subs- tances gazeuses contenant de l'azote, et spécialement à un genre de cémentation des dites matières ou pièces par la production de revêtements nitrurés durs et résistant à l'usure. L'objet de l'invention est un procédé permettant d'accélérer et d'intensifier l'action des gaz nitrurants sur les matières ferreuses de façon à diminuer le temps nécessai- 

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 re pour produire un revêtement d'une dureté ou d'une épaisseur données. 



   Il est préférable de nitrurer les métaux ferreux à de basses températures afin d'éviter le risque de dété- rioration de la matière dont sont faits les objets à traiter et d'éviter la formation de revêtements fragiles. Pour permettre la production du revêtement nitruré aux basses températures, des quantités critiques de certains agents tels que l'aluminium qui favorisent la nitruration ont été alliées à la matière à nitrurer. La présence des dits agents dans les objets à nitrurer permet l'application de basses températures de l'ordre de 460 à   5800   C.

   En chauffent un alliage de ce genre dans un agent nitrurant gazeux tel que l'ammoniaque pendant 12 à 20 heures, on peut produire un revêtement mince, dur et résistant à l'usure mais en raison de la lenteur de cette réaction, l'appareil de traitement thermique nécessaire par unité de production est important et coûteux. 



   La demanderesse a trouvé qu'on peut produire des revêtements azotés durs en beaucoup moins de temps par l'application des oxydes ou anhydrides d'azote conjointe- ment avec l'agent nitrurant. L'oxyde nitrique ou bioxyde d'azote AzO est un excellent accélérateur. L'un quelconque des oxydes dtazote ou anhydrides tels que l'oxyde nitreux, le tétraoxyde d'azote ou le pentoxyde d'azote peuvent être appliqués comme accélérateur, et l'on peutaussi appliquer des mélanges de ces oxydes ou anhydrides. L'action accélé- rée résultant de l'application d'un   oxyde   d'azote conjointe- ment avec l'agent de nitruration produisant le revêtement est peut être due à la production momentanée d'azote sous une forme active qui se combine réellement avec les éléments de la matière ferreuse.

   L'équation sui.vante représente une réaction productrice d'azote élémentaire qui peut avoir 

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 lieu dans la chambre nitrurante chauffée lorsqu'on fait usage d'ammoniaque comme agent nitrurant et d'oxyde nitri- que comme accélérateur   4AzE   + 6AzO =   5Az   + 6H2O L'addition du gaz azote à l'ammoniaque n'accélère pas la formation d'une couche azotée. Cependant, la nature exacte des réactions est inconnue et l'accélération est peut-être due à la formation de quelque composé azoté instable qui n'est pas encore identifié. L'invention n'est pas limitée aux tentatives d'explication qui précèdent. 



   Toute quantité appréciable de l'accélérateur peut être appliquée. Lorsqu'on fait usage d'un agent ni- trurant gazeux, les proportions préférées de l'agent ni- trurant et de l'accélérateur sont celles correspondant aux poids réactifs chimiques des gaz. Ainsi,un mélange composé de 40   %   d'ammoniaque et de 60 % d'oxyde nitrique, en poids, est indiqué à titre d'exemple, mais d'autres proportions d'oxydes ou anhydrides d'azote accéléreront la formation d'un revêtement azoté. 



   On fera comprendre l'invention à l'aide d'un exemple. On plaça un objet d'alliage contenant 95,5 % de fer, 0,9% d'aluminium et de faibles quantités de silicium, manganèse, carbone, phosphore, soufre, nickel, molybdène et chrome dans un récipient clos dont on déplaça l'air par un mélange gazeux composé de   40 %   d'ammoniaque et 60 % d'o- xyde nitrique, en poids, et l'on chauffa le récipient et son contenu à 4600 C environ pendant 4 heures pendant qu'on introduisait dans le récipient un courant du mélange gazeux. Après refroidissement, on constata que l'objet était revêtu d'une couche azotée mince adhérente, résistant à l'usure et dont la dureté était plus grande que celle correspondant à une dureté Brinell de 1000. 



   On chauffa un objet d'alliage analogue dans du gaz ammoniac seul pendant le même temps et à la même température, 

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 mais il ne se produisit sensiblement aucun durcissement par nitruration. 



   Diverses modifications de l'invention seront suggérées par la description qui précède. Par exemple, des nitrates, tels que le nitrate de plomb, qui dégagent de l'oxyde nitrique lorsqu'on les chauffe peuvent être placés dans le récipient avec la matière à nitrurer de façon que des oxydes d'azote soient engendrés par la dé- composition du nitrate. L'invention est d'ailleurs suscep- tible de recevoir un grand nombre de modifications sans s'écarter de son esprit.

Claims

RESUME Procédé de cémentation par nitruration d'objets métalliques, ce procédé consistant à chauffer les objets en présence d'un gaz ou autre gaz agent nitrurant et, au moins, d'un des oxydes ou protoxydes de l'azote. Ce procédé peut, en outre, être caractérisé par les points suivants, ensemble ou séparément:

a) On chauffe les objets en présence d'un gaz nitrurant et d'oxyde nitrique. b) Le gaz nitrurant contient de l'ammoniaque et, au moins, un des oxydes ou anhydrides de l'azote, par exemple de l'oxyde nitrique. c) Le gaz nitrurant et un des oxydes ou anhydrides d'azote sont mélangés dans des proportions approximative- ment égales à leur poids réactifs chimiques. d) Le mélange de gaz contient environ 4 parties, en poids, d'ammoniaque et 6 parties, en poids, d'oxyde nitrique, les objets étant chauffés à une température de <Desc/Clms Page number 5> préférence comprise entre 460 C environ et 5800 C environ.

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