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Procédé de fabrication d'alliages métalliques durs et objets fabriqués en ces alliages.
La présente invention est relative à la fabrication d'alliages métalliques durs de carbure de tungstène contenant du cobalt comme métal auxiliaire, et elle concerne aussi des objets fabriqués en ces alliages.
Il est connu d'obtenir un alliage métallique dur de ce genre en soumettant à la presse et à la cuisson, soit successivement soit simultanément, un mélange pulvérulent de carbure de tungstène et de cobalt (voir brevets anglais No.213524 et 288521).
De plus on a déjà proposé de partir d'un mélange pulvérulent de tungstène, de carbone et de cobalt élémentaires et de chauffer ce mélange pendant une faible durée, par exemple
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5 minutes, à une température de 1300 à 1450 C sous une faible pression, par exemple 70 kg/cm2 (brevet anglais No. 289477).
Comme on le sait la teneur en cobalt de ces alliages peut être variée dans de larges limites. Toutefois la Demanderesse a constaté que cela ne s'applique nullement à la teneur en carbone, bien que la littérature connue semble indiquer le contraire.
En effet, la Demanderesse a constaté que la teneur en carbone de l'alliage doit être réglée exactement, de préférence à environ 0,1% près, la condition nécessaire pour réaliser un alliage métallique dur de qualité supérieure étant d'augmenter le plus possible sa teneur en carbone, sans qu'il contienne, cependant, la moindre quantité de carbone libre.
Dans le procédé suivant lequel on obtient, par carbonisation de poudre de tungstène, de la poudre de carbure de tungstène, destinée à la fabrication de métal dur on se heurte à l'inconvénient qu'il est difficile de régler la teneur en carbone sur un pourcentage prédéterminé et que par suite du chauffage nécessaire à la préparation du composé chimique de tungstène et de carbone la poudre devient plus grosse, ce qui est indésirable eu égard à la structure du métal dur à fabriquer.
Le procédé dans lequel on utilise comme matière initiale un mélange pulvérulent de tungstène, de carbone et de cobalt.élémentaires offre l'avantage de permettre d'établir, au moyen d'essais préparatoires, le pourcentage du carbone présent et de régler donc aussi favorablement que possible la composition en ajoutant un ou plusieurs constituants.
Conformément à la présente invention se mélange pulvérulent est soumis à la cuisson dans une matrice en graphite sous une pression élevée, par exemple 500 kg/cm2, tout en évitant des températures auxquelles le cobalt pourrait être expulsé à la presse, pendant une durée telle, par exemple une heure, que la matière, après avoir été cuite au point d'avoir une den-
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sité rigoureuse, ait une teneur aussi élevée que possible en carbone combiné, en l'absence de carbone libre.
L'examen de la quantité de carbone à ajouter conformément à l'invention, quantité qui dépend de conditions telles que la pureté du carbone et de la teneur en oxyde du tungstène, peut s'effectuer très exactement par l'observation microscopi- que d'une pièce rodée'et polie, grossie 1000 fois. Lorsqu'on décape électrolytiquement cette pièce de la manière usuelle dans une solution à 3% d'hydroxyde de sodiu-n, le carbure de tungstène offre l'aspect de cristaux gris entourés de la phase cobalt de couleur plus foncée.
Le carbone libre se manifeste par la présence d'inclusions noires, et un très faible manque de la teneur en carbone entraîne déjà une assez grande quantité d'une phase de couleur claire ou blanche qui, de même que le carbone libre, nuit aux propriétés de l'alliage métallique dur.
Il est à remarquer que l'invention permet de réaliser des produits ayant une très forte densité qui ne sont sensiblement pas poreux et présentent une structure extrêmement fine ainsi qu'une forte dureté, ce qui permet de polir à reflets les objets qui en sont fabriqués et, si on le désire, de les munir, par aiguisage, d'un tranchant très aigu.