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" Fabrication perfectionnée d'objets ou de tiges d'acier à étirer à haute teneur en carbone, traités thermiquement et enroulés ".
Priorité d'une demande de brevet déposée en Angleterre, le 27 Avril 1933.
L'invention est relative à la fabrication d'objets ou de tiges d'acier à étirer à haute teneur en oarbcne, traités thermiquement et enroulés.
La présente méthode pour effeotuer le traitement ther- mique des tiges d'aoier à étirer susdites est réalisée en faisant passer la tige continûment à travers un long
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four maintenu 1hien au-dessus du point de réoalesoenoe et en soumettant la tige chauffée, dès qu'elle quitte le four, à un refroidissement , dont l'allure est soigneusement ré- glée, dans l'air ou dans un autre agent. Le procédé oi-des- sus consiste en deux phases.
La première phase comprend la chauffe graduelle de la tige jusqu'au-dessus du point de réoalesoenoe,oe qui, oroit-on, permet au carbone de l'aoier de passer enµsolution. La continuation de la ohauf- fe pendant une certaine durée de passage à travers le four fournit un certain élément de temps dans lequel il appa- raît que l'accroissement voulu de la dimension du grain est réalisé sans difficulté.
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La seconde phase est un prooédé de refroidissement et a lieu lorsque la tige quitte le four de chauffage. Mani@, testament, ce procédé de refroidissement fait descendre rapi- dement l'acier à travers la zone critique jusque sous le point de réoalesoence et fixe le carbone uniformément réparti. en solution dans toute l'aire de la section du métal, Le produit de la seconde phase a une structure appelée sorbiti- que (ou tempéritique) pour la distinguer de la structure per- litique résultant d'une allure de refroidissement trop len- te, d'une part, et de la structure martensitique résultait d'une allure de refroidissement trop rapide, d'autre part.
Comne cette structure sorbitique est la structure voulue, un réglage soigneux de 1allure de refroidissement est né- oessaire pour éviter, comme indiqué ci-desus 'dune part, une structure perlitique et, d'autre part, tme structure mar tensitique.
Le procédé ci-dessus est essentiellement ruineux au point de vue thermique, étant donné qu'en premier lieu la chaleur de la tige, lorsqu'elle quitte les cylindres lamineurs, est né- cessairement perdue et qu'en outre, de la chaleur doit être fournie à la tige dans le four de traitement thermique.
De plus, le réohauffage dans le four de traitement thermique produit une déoarburation de la surface de la tige.
L'objet de la présente invention est un procédé per- feotionné, en particulier au point de vue du rendement ther- mique, pour la fabrication d'une tige froide enroulée ayant la struoture voulue et possédant une structure d'une uniforni té convenable sur toute sa longueur. La principale diffi- oulté pour atteindre ce but est due au fait que, bien que la tige, lorsqu'elle quitte les oylindres,est à une tempé- rature suffisamment supérieure au point de récalescence, elle se déplace à une grande vitesse qui peut, par exemple, va- rier de 455 à 915 mètres à la minute.
Il était, par oonsé-
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quent, commode, comme expliqué ci-dessus, de refroidir la tige et de la réchauffer ensuite, la. vitesse d'avancement de la tige réchauffée étant relativement faible,par exemple d'environ 1,5 à 4,5 mètres à la minute, puisque, à cette faible vitesse, le refroidissement réglé envisagé oi-dessus peut être réalisé.
L'invention consiste en une méthode de fabrioation d'ob- jets ou de tiges en acier à haute teneur en carbone,enroulés, qui consiste à conduire la tige à partir des cylindres sans sensible perte de chaleur jusqu'à un bain de trempe contenant des sels fondus ou d'autres agents convenables et à enrouler la tige en se servant d'un mécanisme placé dans ledit bain.
L'invention consiste aussi en une méthode de fahrioa- tion d'objets ou de tiges d'acier à haute teneur en oarbo- ne, enroulés, ayant une structure de grain sorbitique, qui consiste à oonduire la tige à partir des cylindres sans sen- sible perte de ohaleur jusqu'à un bain de trempe oontenant des sels fondus ou d'autres agents convenables,main tenu à une température comprise entre environ 4500 C.et 500 C. et à faire s'enrouler la tige dans ledit bain.
L'invention consiste aussi en une méthode de fabrioa- tion d'objets ou de tiges en acier à haute teneur en carbone comme exposé ci-dessus,dans laquelle la chaleur de la tige lorsqu'elle quitte les oylindres est pratiquement maintenue en faisant passer la tige à travers un tube de guidage qui l'entoure.
L'invention consiste aussi en un objet ou une tige en acier à haute teneur en carbone,enroulé, ayant une structure de grain sorbitique fabriqué par une méthode exposée ci-des- sus.
L'invention consiste aussi en un objet ou une tigedd'a- oier à haute teneur en carbone, enroulé, ayant une struotu-
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re de grain sorbitique et propre à être ensuite étiré en fil à froid, fabriqué par la méthode exposée oi-dessus.
Dans les dessins schématiques oi-annexés, qui repré- sentent une forme d'appareil avantageuse au moyen de la- quelle la présente invention peut être réalisée.
La figure 1 est une vue en coupe transversale vertioa- le.
La figure 2 est une vue en coupe transversale verti- oale suivant la ligne A-B de la figure 3.
La figure 3 est une vue en plan.
La figure 4 est une vue agrandie, partiellement en élé- vation latérale et partiellement en coupe verticale. de la tête,du châssis et du tanbour d'enroulement.
La figure 5 est une vue en plan de la tête d'enroule- ment.
La figure 6 est une vuede oôté en élévation aveo brisure partielle,représentant la tête, le ohâssis et le tambour d'enroulement et la figure 7 est une vue en plan avec coupe suivant la ligne C-D de la figure 4.
Dans une forme de réalisation de l'invention, par exemple, comme représenté aux figures l à 4, on prévoit un bain d'enroulement oomprenant un réservoir en métal a oonsti- tué d'une matière résistant à la chaleur dans un masàff de maçonnerie eu dans un autre massif oalorifuge b, le réser- voir et les sels ou autres agents de trempe contenus dans celui-ci étant chauffés avantageusement par un brûleur à huile c agissant à travers le oôté de la maçonnerie,les pro- duits de la combustion étant oonduits le long de surfaces oonvenables d du réservoir et dérivés vers un carneau après avoir communiqué la chaleur nécessaire à maintenir les sels ou autres agents de trempe à une température constante.
Le mécanisme d'enroulement comprend un châssis ou oa- dre e tournant dans des paliers fixes f et g, ces derniers
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étant montés dans un support h. convenablement disposé.La ro- tation du ohâssis e est assurée par des roues d'engrenage cô- niques 1, entraînées à partir d'un moteur électrique k.
La partie supérieure du ohâssis rota6tif e possède un centre creux dans lequel la tige chauffée m est conduite di- reotement à partir de la dernière oannelure des cylindres finisseurs n à travers un tube o arqué à l'extrémité la plus proche du méoanisme d'enroulement de manière à oonduire la tige dans le centre creux du ohâssis rotatif. Environ à mi-ohemin du ohâssis rotatif est fixé un tube p dont l'extrémité supérieure est oonoentrique par rap- port au centre creux du châssis rotatif et dont l'autre ex" trémité est conduite vers l'extérieur suivant sur une oouohe pour amener l'extrémité de la tige ohauffée à l'extérieur du ohâssis rotatif e.
L'extrémité inférieure du châssis rotatif a porte un tambour q qui y est suspendu par un palier à billes r, de manière que le tambour soit libre et ne soit pas obligé de tourner aveo le ohâssis. L'extrémité inférieure de ce tam- bour présente une saillie oarrée s qui s'adapte dans une ouverture oarrée de la plaque inférieure t sur laquelle la tige m tombe du tube p pour être enroulée grâoe à la rota- tion du châssis et du tube autour du tanbour et de la pla- que, lesquels sont tous deux fixes.
La saillie oarrée s empêohe le tambour de tourner et contribue à l'enroulement.
Après que l'extrémité postérieure du rouleau a quitté les cylindres n et a été enroulée sur la plaque t autour du tambour q, la plaque t qui est artioulée autour d'une pièce u fixée au oôté du réservoir est abaissée au moyen d'un le- vier v actionné par un cylindre hydrauliqeu w ou un moyen si- milaire.
Un contrepoids 3: attaohé au levier par un câble métalli-
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que flexible y passe sur une poulie z de manière à ramener la table t a la position initiale quand on a laissé tomber le rouleau.
Lorsque la table t est abaissée, le rouleau tonbe sur les barres de glissement 3 supportées par une pièce 7 de section en U portée à son tour par une barre d'angle 8 bou- lonnée à des oreilles 9 ooulées sur les parois du réservoir.
Le rouleau descend en glissant le long des barres 3 jusque sur la table réceptrice 2. Cette table est alors soulevée hors du bain salin par un appareil de levage oonvenaole jus- qu'à ce que le rouleau soit au-dessus du niveau du réservoir et puisse être enlevé pour permettre d'abaisser la table à vide,prête à recevoir le rouleau suivant.
Pour assurer une circulation rapide des sels de trempe, ou autre agent de trempe, un agitauteur convenable 4 est fixé à l'extrémité inférieure du châssis rotatif, oonme représen- té en détail à la figure 4, et des ouvertures 5 proches du centre de la plaque ¯% et des perforations 6 dans la partie inférieure du tambour q sont pratiquées afin de permettre à l'agent de trempe de circuler à travers les oouohes du rouleau lorsque la tige à étirer est enroulée en place nappe par nappe sur la table t.
Le bain salin ou autre bain de traitement thermique doit être fondu dans les limites de température voulures, par exemple, de préférence d'environ 450 C. à 500 C. et doit pouvoir être travaillé, c'est-à-dire agité ou mis en airou- lation avec une facilité raisonnable à cette température.
Par la méthode décrite ci-dessus,on peut fabriquer des tiges qui possèdent une structure de grain sorbitique et qui sont propres à être ensuite étirées en fil à froid pour résister à de hautes tensions d'étirage.Le rouleau peut, si on le désire, être introduit dans l'agent de trai- tement thermique et posé dans oelui-oi d'une manière telle qu'on évite la perturbation indue du bain.
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Par le prooédé oi-dessus,on est à même d'utiliser la ohaleur existant dans la tige lorsqu'elle quitte la der- nière cannelure des cylindres dans le prooédé de laminage en tige à une température supérieure au point de réoales- oenoe/telle qu'elle puisse oonvenir pour la teneur en car- bone de la tige comme préliminaire pour effectuer la seoon- de phase du prooédé de refroidissement de la tige rapide- ment à travers la zone critique (mais sans trempe pour assurer la struoture sorbitique voulue ; on est aussà même de réduire la déoarburation de la surface de la tige.
REVENDICATIONS.
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1. Une méthode de fabrication d'objets ou de tiges en acier à haute teneur en carbone, enroulés, qui consiste à conduire la tige à partir des cylindres lamineurs sans sensible perte de ohaleur jusqu'à un)bain de trempe oonte-- nant des sels fondus ou un autre agent oonvenable et à en- rouler la tige à l'aide d'un mécanisme disposé dans ledit bain.
2. Une méthode de fabrication d'objets ou de tiges en acier à haute teneur en carbone,enroulés,ayant une struotu- re de grain sorbitique,qui consiste à oonduire la tige à partir des cylindres lamineurs sans sensible perte de oha- leur jusqu'à un bain de trempe oontenant des sels fendus ou un autre agent oonvenable et maintenu à une température comprise entre environ 450*0.et environ 500 C. et à faire s'enrouler la tige dans ledit bain .