BE413761A - - Google Patents

Description

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  " Nouvel alliage perfectionné" 
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 L'invention Ol3t l'oll.1.Livo à un nouvel allia/u I)UL':f"Jc1.,j,o!ln.) de fer, de carbone, de silicium, de manganèse et de chrome , qui, par un nouveau traitement thermique, acquiert une propriété de grande valeur pratique que 1'en peut faire varier pour satis- faire à divers desiderata,.

   à savoir, celle d'offrir une très grande résistanoe à l'usure ou a l'abrasion , et qui par   corsé-   quent est particulièrement approprié à la fabrication de produits d'espèces diverses, tels que par exemple, les appareils pour   écraser ,   broyer, draguer,   etc.,   qui sont soumis pendant leur   fonctionnement,   à des forces qui ordinairement oausent une usure   considérable   des parties auxquelles ces   forces   sont   appliquées.   



   On a déjà fabriqué des alliages contenant les éléments pré- cités, mais la présente invention ambrasse deux   particularités   inoonnues jusqu'ici, à savoir   primo   l'emploi avantageux de pro- portions de carbone et de chrome plus élevées que jusqu'à pré- sent   parapport   aux proportions des autres éléments   mentionnés,et   secundo un traitement   thermique   qui surmonte toutes les   diffioul-   tés antérieures et donne naissance à des propriétés nouvelles et utiles non atteintes jusqu'à présent dans un alliage de l'espè- 

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 oe considérée. 



   Le nouvel alliage perfectionné se compose de fer, de préférence pauvre en soufre et en phosphore, et contenant du carbone, du silicium, du manganèse et du chrome et, éven- tuellement , un petit pourcentage   d'un   ou plusieurs autres éléments, par exemple du   nickel   ou du tungstène ou du nickel et du tungstène qui peuvent être présents comme impuretés dans le fer ou l'acier ou dans d'autres dos composants utili- sés comme métaux de base pour la production du nouvel alliage. 



   Les pourcentages dans les limites desquels on peut faire varier la composition, suivant les conditions à   remplir,sont,   en plus du fer , de l'ordre de grandeur suivant , à   savoir :   
C d'environ   2,00 %   à environ 3,00 % 
Si " 0 , 30 % " 1, 20 % lin "   0, sa %   "   1, 30 ;   
Cr " 1,75 % " 4,00% le phosphore ne doit pas dépasser environ 1,00 % et le soufre ne doit pas excéder 0,15 %. 



   Cette   composition   est fondée sur les   considérations   sui- vantes. Le rapport entre le carbone et le silicium est destiné à   réduira   le caractère cassant; plus le pourcentage de   c@r@one   est Grand, plus le pourcentage de silicium doit être faille.

   La teneur en   manganèse   est déterminée par les   considérations   usuelles, en particulier par la teneur.en   soufrs.   Elle   doit   être assez élevée pour assurer la transformation de la masse du soufre en sulfure de   manganèse.   Le ohrcme est présent afin de produire la formation de carbure de chroume, en plus car- bure de fer qui est nonmalement présent   dans   la   gen@ue   riche en fer   qui   forme le métal de base de   l'alliage.   Une fai de teneur en phosphore est désirable , afin   d'éviter,   autant que possible, la présence d'aires   séparées   de   l'e@tectique   fer-phos-   phare   et la fragilité résultant,

   de la présence de ces airs. 



  Bien qu'une teneur maximum d' environ   1,00 %   en phosphore soit      admissible, il est en tous cas préférable de maintenir la teneur 

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 te cet élément aussi faible que possible. 



   La proportion de chaque élément présent doit être équili-   b rée   par rapporta celledesautres pour obtenir lesmeilleurs résultats. 



   Par exemple, on a constaté qu'un alliage contenant , en plus du far et en dehors des autres éléments présents seulement comme impuretés, environ 2,00 % à environ 2,50 % de carbone, environ 0,70 % de silicium et environ 1,75 à environ   2,00 %   de chrome, donne de très bons résultats. 



   L'alliage peut être constitué par exemple' en   Cuisant   fondra de la mi  braille     d'acier   au   carbone   ordinaire , pauvre en sou- fre et en phosphore, dans n'importe quel four de fusion oonve- nable, par exemple un four rotatif Sesoi, la charge étant prépa- rée conformément à la pratique ordinaire pour obtenir de Dons moulages, les quantités nécessaires de carbone, de silicium, de manganèse et de chrome étant ajoutées et soigneusement mé- langées avec l'acier fondu, pur produire un alliage de la com- position décrite ci-dessus. 



   Le carbone et autres matières d'addition peuvent être   a-   'joutées sous n'importe quelle forme convenable , par exemple, le charbon à   l'état     d'anthracite,   le silicium   à     l'état   de ferro-   silioiura ,   le chrome à l'état de   ferro-ohrome,   et le manganèse à l'état de ferro-manganèse. 



   Quand on produi   l'alliage   dans un four de fusion rotatif Sosoi   chauffée   au poussier d'anthracite, la mitraille d'acier au   carbone   restera au fond du four et sera, par la rotation du four, soigneusement brassée et rapidement fondue, le   natal   étant proté-é par une couche de soorie, du contact direct avec la flamme résultant de la combustion du poussier. Dans ce cas, le carbone peut avantageusement être ajouté sous forme d'anthra- cite au métal $fondu produit par la fusion de la mitraille, et y sera soigneusement mélangé par la rotation du four . 



   Le pourcentage du carbone dans le métal fondu est alors vérifié par essai d'un échantillon de   celui-ci   et, si   o'est   né- 

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 ces3,...ir'}, 0''': pUUrornt:L F est ajusta à 1;> vr...lt3ur ..:e'lUi::;0, pr l'addition   d'une   nouvelle quantité   d'anthracite,   ou   inverse-   
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 nient, par l'addition de plus de mitraille d'acier doux.

   I{:l:::..r.è. le pourcentage nécessaire de carbone est présent, les   q@anti-   
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 tés nécessaires de silioiuci, de manganèse et de chrome sont ajoutées au métal fondu et y sont bien mélangées par la. rota- tion du four, après (1uoi- 1\ allias;;) en fusion amsi nrod'.1-e )ui est très liquide, est lâcha et coulé suivant les   besoins   par toute méthode convenable. 



   Ou bien on peut faire fondre de la mitraille d'acier doux 
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 au oar ol1e ordinaire dans u.n four électrique ou dans un four Siemens, et les quantités nécessaires de   oarbonede     silicium,   de manganèse et de   chrome   sous toute forme   convenable ,   par exem- 
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 ple sous forme de fonte brute et/ou de ferro-alliaces ,a'}ut93 au métal fondu pour 1$mr former 11 é.Üli"'.CG voulu, qui est ensui- te lâché   conne   précédemment pour former les pièces moulées voulues. 



   Un alliage de la composition exposée ci-dessus, produit de la manière déorite, est une fonte synthétique 
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 contenant du ohrome. Il peut être moule faoileuent pour former des pièces moulées de n'importe quelles formes et dimensions voulues, Biais quand il est   froid, à   oe stade il sera   Iras   cas- sant. 



   Pour donner les   caractéristiques   voulues à   l'alliage,   à ,savoir,   celles   d'offrir une grande résistance à l'usure 
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 ou à l'abrasion sans être trop cassant, les pièces iï'1i?P3 0 tenues , partir -3# l' ::,lliac;:è sont 801.11':;1363 à un t-#îte,.i=3t thermique propre à faire disparaître la. structure noyau den- Û1.1. frll: (J 3.-::Ç' nt:. 0-:

   J.')I,--nt 'f'i3.'L . dell cri3taux pr'sr: t.3 dans   l'alliage,   qui sont   caractéristiques     d'un   alliage de la com- position énoncée, et cause leur transformation en petits cris- 
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 taux équiaxes de composition homogène, et donne ainsi à toute la ruasse une structure de ténacité intercristailine qui   confère   à l'alliage la propriété d'une grande résistance à 

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 l'abrasion. 



   Ce traitement thermique peut être réalisé comme suit : 
Une pièce moulée préparée conformément au   procède   décrit 
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 plus 111.t,\1', E3,a t ohmzf:f5a dans un ±<>u # oonv.n;u.n, t, .;]. 'lU'qn four de recuit, à une haute te1.1pératurG, par exemple à envi- ron 950  C, tout en étant protégée de l'action directe de la flamme. La pièce rnoulée est maintenue à cette   -bure   pen dant un laps de temps convenable, par   exemple   pendant environ 3 à 30 heures, suivant l'épaisseur de la section de la pièce moulée, le laps de temps étant-d'autant plus long que la sec-   t,ion   est plus épaisse, et on la laisse ensuite refroidir len- tement, par exemple, dans le four, qu'on laisse refroidir len- tement dans ce but, ou bien dans une chambre séparée. 
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  Par ce traitement theimique, des pièces moulées,formées, de l'alliage décrit, sont rendues eapables d'offrir une très grande résistance à l'usure ou à l'abrasion en cours   deservioe.   
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  On sait que la fonte du }'"&'Qu)h blanche ou fonte refroi- die rapidement, et l'acier au manganèse ont été employés pour offrir di la, résistance 1,LL)rauîol-l. pour our,bzilli;3 lanr;;err,   ' comme   par exemple lorsque le métal est sujet à s'étendre, on a employé des aciers au chrome et nickel. Toutefois, suivant le présent brevet on admet qu'une pièce moulée en fonte au chrome ordinaire de la composition énoncée plus haut et sou- mise au traitement thermique décrit oi-dessus n' a pas été pro- posée antérieurement, et que les propriétés physiques résultant de cette fabrication n'ont pas été obtenues antérieurement ave oun alliage de la composition décrite ici. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Alliages et produits faits de ceux-ci, rendus capables d'offrir une grande résistance à l'abrasion, sans être trop EMI5.4 ouuowitu du-nn le but t -v1t!.>, omj tl,111u.;':}ÓJ tit ouu produite ocm tu- nant en plus du fer, environ 2,00 à 3,00 % de carbone, environ 0,30 à 1, 20 % de silicium, environ 0,50 à 1,30 % de manganèse EMI5.5 et environ 1,75 à 4,00 ;b de chrome, diz phosphore ne dépassl:ù1t <Desc/Clms Page number 6> pas environ 1,00 % et du soufre ne dépassant pas environ 0,15 %.

   2. Un alliage et les produits faith de celui-ci, suivit la revendication 1, contenant en plus du fer, environ 2,00 à 2,5 % de carbone, environ 0,70% de silicium et environ 1,75 à environ 2 % de chrome.

   3. Le traitement thermique de pièces moulées formées d'al- liages ayant la,. composition énoncéedans la revendication l, pour leur donner les caractéristiques d'offrir une grande résistance à l'abrasion , sans être trop cassant pour le but envisagé,qui consiste à chauffer les pièces moulées à une haute tempérautre, par exemple de l'ordre d'environ 950 C, , les mainte@ir à une haute température pendant un laps de tempsconvena@le, dipendant de leur épaisseur et à les laisser refroidir lontement.

   4. La fabrication ou production d'alliages et de produits constitués de ceux-ci, ayant les caractéristiques et la. composi- tion énoncée dans la revendication 1, ou dans la revendication 2, consistant à faire fondre de la mitraille d'acier doux (c'est-à-dire contenant peu de carbone) ordinaire, pauvre en phosphore et en soufre, dans un four defusion convena@le, tel que ,par exemple , un four rotatif Sesci, à ajouter à l'acier fondu, quand il contient la pourcentage de oaroone voulu, les quantités requises de silicium, de manganèse et de chrome, sous une forme convenable, pour produire un alliage de la composition voulue,

   et à soumettre les pièces moulées produites à par@ir de cet alliage à un traitement thermique consistant à les chauffer à. uns haute tempe rature, à les maintenir à une haute température pendant un laps de temps convenable, et à les laisser refroidir lentement.

   5. Alliages et produits faits de ceux-ci, ayant les carac- téristiques décrites ici et indiquées dans la revendication 1, fabriqués en substance de la manière décrite ci-dessus. <Desc/Clms Page number 7>

   6. Paur être utilisées dans la fabrication de produits ayant les caractéristiques et la composition indiquées dans la revendioation 1, des pièces en fonte synthétique contenant du chrome et produites en substance de la manière déorite oi-des- sus.