BE394895A - - Google Patents

Description

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  Procédé de fabrication d'objets dont la surface résiste à l'usure et dont le noyau est tenace 
Pour fabriquer des objets d'acier à surface ré- sistante à l'usure et à noyau tenace, on s'est servi jusqu'à présent des procédés connus de la trempe de surface et de la nitruration. 



   Dans la trempe de surface usuelle, les pièces doivent être maintenues pendant longtemps à des tempéra- tures d'environ 800 à 900  et, après régénération du noyau (court chauffage à 900 -920  suivi d'un refroidissement à 

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   l'air),   être brusquement saisies à 750 à 800  pour l'ob- tention d'une dureté et d'une résistance à l'usure maxima dans la région superficielle. Au cours de cette opération de saisissement, on court évidemment le risque de la. pro- duction de cassures détrempe, et cela d'autant plus que les pièces sont plus lourdes.,   !il   outre, les pièces subis- sent des déformations plus ou moins fortes qui rendent nécessaire un usinage ultérieur, ce qui entraîne des frais considérables En raison de la difficulté d'usinage des   surf&ces   martensitiques. 



   La nitruration n'exige pas, il est vrai, de saisissement des pièces, mais les surfaces ainsi trempées aigres ou   sont/cassantes,   de sorte qu'on ne peut envisager la   nitru-   ration d'objets qui sont soumis à des chocs ou à des   fa-   tigues analogues. 



   On a déjà proposé d'employer, pour les objets nécessitant une haute résistance à   l'usure,   des aciers   eutectoldes   présentant une structure perlitique lamellai- re pure pour une teneur en manganèse de   0,6   à 0,8 %. De tels objets possèdent une bonne ténacité pour la résistance correspondant à la composition. Hais, dans de nombreux cas, on désire une  ténacité   plus élevée qui   n'est   pas com- pati ble avec la nature de cet acier résistant à   l'usure.   



   La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de pièces dont la surface possède les propriétés et la composition de l'acier précité, tandis que leur noyau, s'il est un peu moins résistant à l'usure, présente par contre une grande ténacité. 



   Selon l'invention, on part d'une pièce en acier doux au carbone, dont la teneur en manganèse se trouve entre les limites indiquées ci-dessus, et on incorpore à ce dernier du carbone, d'après le procédé   de trempe   de sur- face, jusqu'à ce que la surface de la pièce possède la 

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 composition   eutectolde   correspondant à la teneur en man- ganèse. On chauffe ensuite la pièce à haute température pendant peu de temps, juste au-dessus du point   d'équili-   bre supérieur de la matière première de départ, dans le but de régénérer le noyau, puis on refroidit dans   l'air   calme. 



   Au lieu d'utiliser un acier ayant une teneur en manganèse de 0,6 à 0,8 %, on peut remplacer partiellement le manganèse par du chrome, du tungstène, du molybdène ou du vanadium, et cela de. telle façon que la teneur en   man-   ganèse soit d'environ 0,5 à 0,7 %, celle des autres consti- au total tuants d'alliage pouvant aller/jusqu'à environ 0,5 % . 



   En outre, il s'est révélé avantageux d'augmen- ter la teneur en silicium au-dessus de celle qui est usuelle pour une matière calmée exclusivement avec du   si-   licium, de telle sorte qu'elle atteigne environ 0,35 à 0,&0 %. On peut encore améliorer les propriétés de la ma- tière en lui incorporant du nickel jusqu'à 3 % ou du cui- vre jusqu'à environ   1,5 % .   



   La présente invention consiste donc essentielle- ment à déterminer la composition de la matière première de départ de telle façon qu'il se forme lors de la cémen- tation un eutectoïde dont la cémentite possède, à l'état lamellaire, la composition correspondant à la haute ré- sistance à   l'usure.   Les expériences de la Demanderesse ont montré que la résistance à l'usure des surfaces obtenues selon l'invention est au moins aussi élevée que celle ob- tenue par la trempe de surface normale après saisissement. câpres le procédé objet de   la.   présente inven- tion, on peut fabriquer des pièces pour lesquelles on   dé-   sire une surface résistant à l'usure et un noyau ou coeur   @   

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 conservant une grande ténacité.

   Ce procédé peut donc trou- ver son application, avec un avantage particulier, pour les roues d'engrenages, les pièces de machines soumises à de fortes fatigues, comme les axes, les broches, les surfaces de glissement, les poulies de .treuils et de grues, les pièces destinées à l'automobile, au cycle et au motocycle, etc.... 



   Les pièces à surface résistant à l'usure, fa- briquées selon l'invention, présentent des avantages im- portants par rapport aux objets trempés superficiellement comme on l'a fait jusqueici. D'une part, elles sont   d'une   fabrication beaucoup plus simple, car on supprime le sai-   sissement   qui était considéré jusqu'à présent comme né- cessaire pour l'obtention de surfaces résistant à   l'usure;   d'autre part, elles donnent en fonctionnement une sécurité beaucoup plus grande, précisément paroe qu'elles ne sont pas trempées et que, par suite, il n'y a pas à craindre de oassures ou fissures de trempe. De plus, il ne se produit pas de déformations ou gauchissements. La surface n'est pas   ai-g-r   e et peut être facilement usinée.

   Les pièces présentent une grande sécurité par rapport aux fatigues par chocs. 



   Un avantage particulier du procédé réside, en outre, dans le fait que la teneur en manganèse et en élé- ments formant des carbures doubles, teneur qui est plus élevée que dans les aciers ordinaires trempés superficiel- lement, augmente la vitesse de carburation. Par conséquent, la durée de cémentation peut être plus faible selon l'in- vention que dans la trempe de surface normale. La haute teneur en éléments formant des carbures doubles favorise en outre un passage progressif de la teneur en carbone élevée du bord vers la teneur plus basse du coeur, cette progressivité étant importante pour la qualité des objets   cémentes.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS .

   1 ) - Procédé de fabrication d'objets dont la, sur- face est résistante à 1?usure et dont le noyau ou coeur est tenace caractérisé par le fait qu'on carbure un acier doux au carbone ayant une teneur en manganèse d'environ 0,6 à 0,8 %, selon le procédé utilisé pour la trempe de sur- face, jusqu'à ce que la surface ait la composition eutec- toïde correspondant à la teneur précitée en manganèse, et qu'on le soumet ensuite pendait peu de temps à un chauffage juste au-dessus du point d'équilibre de la matière première de départ.

   2 )- Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait qut on effectue le refroidissement de la piè- ce portée à haute température, à une vitesse normale, de préférence dans l'air calme.

   3 )- Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait qu'on remplace partiellement le manganèse de la matière première par du chrome, du tungstène, du molyb- dène ou du vanadium, soit isolément soit con jointement.

   4 )- Procédé selon la revendication 3, caracté- risé par le fait que la teneur en manganèse est d'environ 0,5 à 0,7 %, celle des autres éléments d'alliage pouvant atteindre a total 0,5%.

   5 )- Procédé selon la revendication 1 ou 3 ca- ractérisé par le fait qu'on choisit une matière première dont la teneur en silicium dépasse la teneur usuelle pour les matières calmées exclusivement avec du silicium.

   6 )- .Procédé selon la revendication 5, caracté- risé par le fait que la matière première contient de 0,35 à 0,80 % de silicium.- 7 )- .Procédé selon la revendication 1 ou les sui- vantes, caractérisé par le fait que la matière première <Desc/Clms Page number 6> contient jusqu'à environ 3 % de nickel.

   8 )- Procédé selon la revendication 1 ou les suivantes, caractérisé par le fait que la matière pre- mière contient jusqu'à environ 1,5 % de cuivre.

   9 )- Les pièces et objets à surface résistant à lxusure et à coeur tenace,obtenus par le procédé selon la revendication 1 ou les suivantes.