BE430866A - - Google Patents

Description

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 EMI1.1 
 

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  PARTIE DE   M@CHINE   SOUMISE A UN FORT FROTTEMENT DE GLISSEMENT, EN   :PARTICULIER   UN SEGMENT DE PISTON, EN FER OU   EN   ALLIAGE DE FER- 
L'invention a pour but la diminution de frottement entre des parties de machines, ces parties étant en fer et glissant les unes sur les autres, en particulier des parties qui se déplacent l'une sur l'autre à une haute température, comme, par exemples les pistons et les cylindres de machines à combustion interne. 



   Conformément à   l'inventions   les parties de machines en fer, acier ou alliages de fer similaires, destinées à un frotte- ment les unes sur les autres, en particulier à une haute tempéra- ture, soht pourvues, aux surfaces de frottement, d'une couche phosphatique très   adhérente*   
Il est connu de revêtir de pareilles   surfaces   enfer pouvant être exposées à la corrosion atmosphérique; de couches   @   

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 phosphatiques.

   L'action de protection contre la corrosion de ces couches phosphatiques peut être augmentée en les enduisant   d'huile*   En particulier, de telles couches   phosphatiqaes   servent comme fond d'adhérence pour les revêtements de vernis ou couleurs appliquées par-dessus, dont la longévité et l'adhérence sont notablement améliorées par une couche phosphatique se trouvant au-dessous.

   On a également utilisé l'action isolante de telles couches phosphatiques pour des buts d'isolation électrique*
La présente invention'utilise la découverte que de telles couches phosphatiques diminuent d'une manière surprenante le frottement Cela est d'autant plus inattendu que ces couches sont plus ou moins rugueuses et poreuses   et*   en particulier à une plus grande épaisseur, relativement raides. ce qui pouvait faire supposer qu'exposées à un frottement et, en   particulier,   à une forte pression, les dites couches seraient très vite détruites.

   Au lieu de   cela.,   on constate que les surfaces de frottement recouvertes de phosphates présentent, après un temps très courte une surface tout-à-fait lisse et très brillante qui adhère fortement au métal et montre une résistance extraordinaire à   l'usure*  
Il est connu qu'un piston d'un moteur à combustion, n'étant pas huilé et travaillant à sec, par exemple lors de la rupture de la canalisation de graissage, s'arrête très rapidement;

   il est coincé au bout de quelques secondes, ou, tout au plus, de   minutés,   et cause alors souvent des détériorations très importantes, comme, par exemple, le bris de la bielle ou tout au moins des dommages des surfaces du piston ou du   cylindre*   Dans les mêmes conditions, un piston traité conformément à   l'invention   travaille bien plus longtemps sans se coincer*. 



   Encore plus grands sont les avantages que présentait des parties de machines pourvues, conformément à l'invention, de revêtements phosphatiques, en particulier des segments de piston, avec un graissage habituel* La porosité. respectivement la   microporosité   de   la.   couche   phosphatique   retient des quantités importantes d'huile d'une façon extraordinairement forte, effet dans lequel des forces moléculaires et capillaires jouent sans doute un rôle, de sorte que des pressions bien plus importantes peuvent être supportées dans les mêmes conditions 

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 générales sans rupture ou défaillance de la pellicule de graissage On peut, égalaient, employer des huiles d'une viscosité bien moindre que celle des huiles utilisées communément pour un but déterminé,

   sans qu'elles soient repoussées des surfaces de frottement. L'huile est redonnée et répartie très régulièrement et graduellement par les couches phosphatées; l'alimentation du graissage peut être ramenée à une fraction de la consommation habituelle, et l'huile employéepeut être d'une viscosité infé-   rieure,   ce qui représente non seulement une économie notable, mais également une diminution appréciable de la formation si gênante de calamine. 



   Les avantages sont particulièrement appréciables lors du rodage de nouveaux moteurs, qui tendent, d'une façon connue, à un frottement exagéré du piston et à la détérioration des surfaces de frottement. 



   De nombreux essais avec des moteurs à combustion, ainsi qu'avec des moteurs à explosion et des moteurs Diesel, avec variation   deu   conditions de travail, telles que la charge, la pression effective et maxima, la matière de combustion,   l'huile   de graissage la température à l'intérieur du cylindre, etc..., ont montré qu'en traitant le piston, respectivement les segments de piston, confor-   mément   à l'invention, on obtient une diminution notable de l'usure et, partant, une longévité bien plus grande du piston, des   segments;   des   rainures   de segments et du cylindre;

   on constate que les parois du cylindre reçoivent très rapidement un polissage incomparable et que la   cens ovation   en huile, très réduite dès le début, continue à diminuer par la suite. Tous ces essais ont montré un rendement accru avec une diminution de consommation en huile et une réduction très importante du danger de   coincement   du piston. ces avantages étaient d'autant plus visibles que les conditions de travail étaient plus dures ( des parties neuves, non-rodées, manque d'huile, etc...). 



   L'invention ne se limite pas à une, couche de phosphates déterminée ou à un procédé déterminé pour son obtention, bien que certaines différences subsistent entre des couches phosphatiques 

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 plus ou moins finement   cristallisées*   Des couches plus épaisses à cristallisation, relativement grossière sont obtenues, d'une manière connue, avec des solutions de phosphate de fer ou de manganèse* des couches plus finement oristallisées - avec du phosphate de   zinc;

     une cristallisation encore plus fine - avec des procédés électrochimiques, en employant du courant alternatif et, de préférence, une solution de phosphate de zino contenant des nitrites.Les couches à cristallisation plus grossière sont plus poreuses, absorbent plus d'huile et sont plus indiquées si une certaine   toléranoe   est admise et si les surfaces de frottement ne sont pas très soi-   gneusement   travaillées, nécessitant un rodage plus long des surfaoes en contact.

   Des couches à cristallisation plus fine, relativement serrées et lisses, sont plus avantageuses pour des parties travaillant avec une grande précision et quand la tolérance admise est plus petite, par exemple, dans des cylindres lobés ou similaires Les couches   phosphatiques   peuvent oontenir , de façon connue, en petites quantités, des métaux plus nobles que le zinc, comme, par ex., les solutions suivantes
Carbonate de manganèse 239,5 gr
Acide phosphorique (solution à   75%)     413,5   cm3 
Eau 569,3 "   Cette   solution oonoentrée est diluée, pour l'emploi, avec de l'eau jusqu'à 3-8% en volume;

   on la fait cuire ensuite pendant une heure et, de préférence, en présence de fer, et les parties à traiter sont immergées dans la solution bouillante pendant 20 à 60 minutes.   On   obtient ainsi une couche de phosphates de fer et de manganèse relativement grossièrement cristallisée. 



   Une couche un peu moins épaisse et moins grossièrement    cristallisée est obtenue avec un bain de la composition suivante :  
Oxyde de   zinc   90 gr
Acide phosphorique (75%) 250 cm3 'Nitrate de soude 60 gr
Nitrate de cuivre trihydrate 3,72 "
Eau q-s- 1000 cm3 
On dilue cette solution, pour l'employer, avec de l'eau 

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 jusqu'à environ   15% en   volume,/et on l'emploie à chaude on obtient par immersion de 2 à 10 minutes des couches phosphatiques appropriées renfermant du cuivre.

   Cette solution peut également être employée avec 1 e procédé de pulvérisation*
On obtient un revêtement phosphatique très dense, résistant et très finement cristallisé en employant du courant alternatif, par exemple à 60 périodes, et une densité de courant de, par ex., 35   Amp.   par pied carré (377 Amp par   m   ), avec la solution suivante
Oxyde de zinc 14,4 gr
Acide phosphorique (à 75%) 40,0 cm3
Nitrite de soude 0,41 gr
Eau q.s. 1000 cm3
Le nitrite de soude doit être ajouté juste avant   l'emploi-   A une température d'environ 50  C et sous les conditions au point de vue électrique sus-mentionnées, la production de gaz, très forte au commendement, cesse presque entièrement après environ 3-4 minutes, et la formation du revêtement est   terminée.  

Claims (1)

1. L'invention n'est pas limitée aux pistons, segments de pistons ou cylindres de moteurs à combustion interne ou de machines à vapeur; elle peut être appliquée à toutes les parties de machines se déplaçant l'une sur l'autre avec frottement* R E S U M E 1 . Partie de machine soumise à un frottement de glissement, en fer'ou en alliage de fer, caractérisée par une couche phosphatique très adhérente- 2 . Segment de piston ,caractérisé par une couche EMI6.1 phosphatique très adhérente- RESUME SUCCINCT Partie de machine caractérisée par une couche phosphatique très adhérente-