BE427934A - - Google Patents

Description

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  Procédé d'enrichissement par diffusion d'objets en fer et en   acier* 1   
On a déjà proposé d'enrichir en chrome par diffusion des pièces de fer ou d'acier du fait   qu'on.   les chauffe pendant un temps prolongé à des températures supérieures à   9009-   0 environ, dans des porteurs de chrome   gare=,,     L'épais-   seur de la couche superficielle à forte teneur en chrome ainsi formée dépend en premier   lieu.   de la température   ét   de la durée du traitement de diffusion.

     Mais si   on se sert de températures de diffusion trop élevées   les   pièces de fer ou d'aeier prennent facilement une   structure   à gros grain et la couche appliquée devient friable, tandis qu'une durée d'action trop prolongée rend le procédé inéconomique. 



   Bien qu'en général la vitesse de diffusion soit réduite par des additions se trouvant en   solution,   dans le mé- 

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 tal à traiter, on a constaté le fait surprenant qu'avec des aciers alliés à du vanadium et du silicium, soit seuls, soit ensemble, la couche de diffusion, à. forte teneur en chrome est,, pour de mêmes conditions de température et de temps, notablement plus forte qu'avec des aciers qui ne contiennent pas ces éléments d'alliage.

   Par exemple, si on fait agir du chlorure chromeux gazeux (CrCl2) à. une température de 950 C d'une part sur un acier à.   0,03 %   de carbone et 1 % de sili-   cium,   et d'autre part sur un acier à même teneur en carbone, mais à teneur en silicium de   0,2 %   seulement, telle   qu'em-   ployée de manière usuelle pour calmer les aciers, il se forme sur les aciers mentionnés en premier, avec une même durée d'action, une couche de chrome approximativement deux fois plus forte que sur le deuxième acier. L'épaisseur de la   cou-   che est facile à déterminer par morsure avec de l'acide nitrique bouillant dilué.

   L'action du vanadium et du silicium qui, pour le premier élément, débute déjà avec de faibles quantités et pour le silicium avec des teneurs de plus de O, 3 % dans l'acier, et qui augmente conformément avec des teneurs croissantes, pourrait, d'après les constatations actuelles, être basée sur le fait que déjà des additions relativement faibles des deux éléments commencent à limiter le domaine 8 de sorte que par exemple à la température de traitement de 980  C: des quantités notables de fer   [alpha]   ou
J sont présentes, fer qui semble faciliter fortement la diffusion.

   D'autres éléments connus, qui limitent eux aussi le   domaine   et augmentent en conséquence la quantité du   fer [alpha]   à la température de diffusion, agiront de manière semblable au vanadium et au silicium sur l'amélioration de la couche de chrome. 



   Or au point de vue technique, il n'est pas toujours rationnel et économique de partir, dans le chromage, d'aciers 

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 comportant des teneurs correspondantes en   silicium..     vanadium   ou en éléments à action similaire. Mais on a trouve que l' action telle que caractérisée ci-dessus se manifeste aussi lorsqu'on enrichit des aciers de composition quant   au   reste quelconque.. en éléments vanadium et silicium seulement sur la surface, et ce avant ou même pendant le traitement de diffusion du chrome, par exemple par voie   gazeuse ,   On peut procéder par exemple en traitant ces aciers dans des composes gazeux du silicium ou du vanadium.. par exemple dans des chlorures de silicium ou. des chlorures de vanadium,, avant ou. pendant la diffusion du. chrome.

   L'exemple suivant permet de se rendre compte de l'effet d'un semblable mode opéra. toire:
Une barre ronde en un alliage de fer avec environ 1 % de carbone et les additions usuelles, a été traitée tout d'abord   à une   température de 950  C dans   du   chlorure de vanadium pendant quatre heures, de sorte que   sa,   surface a été enrichie en vanadium. On a coupe ensuite la pièce par le milieu. En conséquence, à. rencontre de la surface cylin-   drique,   la surface de coupe n'était pas enrichie en vanadium.

   La pièce coupée a été soumise au traitement de chromage et ce du fait qu'elle a été chauffée   dans'.un   four à des températures de 950  0 environ, tout en faisant passer simula tanément   à   travers le four du chlorure de chrome gazeux, chlorure obtenu en faisant passer de l'acide chlorhydrique gazeux sur du ferrochrome   incandescent,   Après traitement pendant quatre heures dans le courant de chlorure de chrome gazeux (CrCl2), on a trouvé qu'une couche de chrome de 0,10 mm environ s'était formée sur la surface de coupe sans vanadium, tandis que la couche de chrome formée dans les mêmes conditions sur la surface cylindrique   du   fer rond préalablement enrichie en vanadium, comportait une   épaisseur   de0,25 mm environ,. 

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   Lors dressais antérieurs, dans lesquels des aciers à en plus de 0,1   %   de carbone avait été chromés dans un courant de porteurs de chrome gazeux , on avait trouvé que sur des aciers à forte teneur en carbone, la couche   à   forte teneur en chrome restait très mince et qu'il était presque impos- sible de la renforcer même en cas d'utilisation de tempéra- tures plus élevées et d'une durée d'action plus prolongée, Mais si ces aciers sont alliés avec du silicium ou du vana- dium, ou enrichis en vanadium ou silicium sur leur surface de la manière décrite, il se forme, même sur des aciers à forte teneur en carbone, des couches à fote teneur en chro- me, épaisses et très adhérentes. 



   Bien que lteffet de l'emploi d'aciers alliés ou su- perficiellement enrichis avec du vanadium ou du silicium soit au maximum en cas de chromage des pièces dans un cou- rant de composés chromés gazeux, cet effet se manifeste éga- lement lorsque des revêtements en chrome ou à. teneur en chrome,, appliqués d'autre manière, doivent, par diffusion du chrome, être unis aussi intimement que possible avec le métal fondamental. Le procédé de l'invention peut donc être utilisé par exemple pour obtenir une union aussi intime que possible entre des couches de chrome appliquées par voie électrolytique et le métal fondamental, ainsi que pour   ob-   tenir une union sûre d'aciers à forte teneur en chrome sur des aciers non alliés, union qui est désirable par exemple en cas de placage.

Claims (1)

1. EMI5.1

   REVENDICA!]!I0NS. EMI5.2

   1 - Procède pour enrichir des pièces de fer et¯daoier on chrome par diffusiono, caractérisa en ce que le fer et l'acier qui constituent les pièces à traiter sont suiez à. du. vanadium ou. du silieium, ou aux àeun, et que les pi- EMI5.3 ces formées de ces.'-'alliages sont ensuite enrichies en chro.... b m0%itement à des températures élevées avec In courant, de porteurs de chrome gazeux* EMI5.4 2 < Procédé diaprés 1, caractéried en ce que seule la surface des pièces de fer on. d'acier est enrîchie# avant ou. pendant la diffusion du chrome eze vanadiums au en sidiai=j, ou en vanadium et en. sic.umt par voie gazeuse.

   3 - L'utilisation du procédé d'après 1 et 2 pour des aciers contenant plus de 0,1 fi de carbone.