BE430905A - - Google Patents

Description

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   Alliage de fer pour outils coupants, fraises et applications analogues. 



   On a déjà proposé de fabriquer des outils coupants, forets, fraises et autres outils nécessairement durs en alliages de fer moulables coulant facilement, la pièce de fonderie brute étant adaptée dans une large mesure à la forme finale. Ces alliages ont souvent été utilisés sous les compositions les plus diverses, mais ils n'ont pas pu s'introduire dans la pratique. Leur domaine d'application était extrêmement réduit et se limitait finalement à l'utilisation des outils pour le travail du   boia.   



   Bien que la composition de ces outils correspondait à celle des aciers à outils à alliage moyen et supérieur, puis aussi à celle des aciers pour tours à grande vitesse, dits aciers rapides, on a essayé d'ajouter encore à ces alliages du cobalt et du tantale, mais ces additions, qui sont connues en elles-mêmes comme les éléments   augmen-   tant la puissance, n'ont également pas pu améliorer les qualités des outils. 



   Tous ces inconvénients, inhérents à ces alliages 

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 et aux outils fabriqués avec eux, tels que fraises, forets, etc.. sont supprimés conformément à la présente invention. 



   Conformément à l'invention, une proportion dé- terminée est maintenue entre le.chrome, d'une part, et la somme de toutes les autres additions d'autre part, de telle sorte que la somme des parties en poids de toutes les additions métalliques et métalloïdes en dehors du chrome s'élève à 6 % ou plus de la teneur en chrome. 



  C'est ainsi qu'un alliage conforme à l'invention est par exemple constitué par 8 % de chrome, 2,4 % de wolfram, 0,8 % de molybdène, 1,6 % de cobalt,   0,8 %   de tantale et   0,30   de cuivre. 



   Cette forme de réalisation ne doit être considé- rée que comme un exemple; les éléments de   l'alliage   peu- vent être ajoutés de façon variable en augmentant ou diminuant leurs proportions. L'essentiel est que la somme de toutes les autres additions de l'alliage en dehors du chrome s'élève au moins à   60 %   de la teneur en chrome. 



   On a en outre constaté, de façon surprenante, qu'une addition de cuivre allant jusqu'à la valeur de la teneur en carbone confère des propriétés imprévisibles aux alliages d'acier ou aciers spéciaux destinés aux outils détachant des copeaux, tels qu'outils de tour, fraises, outils coupante, étampes, etc.. 



   Les alliages connus pour outils enlevant des co- alliages peaux sont extrêmement visqueux, de sorte qu'au cas ou ces/ doivent être usinés sous forme de corps moulés, par exemple de fraises, ils ne peuvent pas couler complètement. 



  Des essais faits pour remédier à cet inconvénient par ad- dition de silicium ou augmentation de la teneur en carbone n'ont exercé qu'une action défavorable sur ces alliages. 



  L'addition de cuivre améliore son aspect extérieur, ce qui se voit dans les surfaces lisses et nettes des pièces moulées. L'addition de cuivre apporte encore l'avantage 

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 supplémentaire inattendu que lorsde la   recuisson   subséquente et lors de la trempe qui suit, à une température supérieure à la température de   recuisson,   l'addition de cuivre empêche une décarburation et une carburation de l'alliage, Ceci présente une importance décisive spécialement pour des outils de fraisage et leurs tranchants. 



  Ceci supprime les mesures compliquées prises dans le traitement thermique. Enfin, l'addition de cuivre présente encore l'avantage que lors du meulage de dégrossissage et lors du meulage de finition d'outils à dents fines, elle   empêche   qu'il se produise des stries, puis qu'une denture fine et unie est obtenue. Il semble que la mauvaise conductivité thermique qui est inhérente à ces alliages est considérablement améliorée par l'addition de cuivre, ce qui rend explicable l'insensibilité aux stries de moulage. On ne peut pas encore expliquer complètement   scientifiquement   comment cela se fait et quels sont les phénomènes qui se produisent; en tous cas, les avantages de l'addition de cuivre sont de la plus grande importance économique et représentent un progrès technique très important. 



   Avec des alliages d'acier à teneur de molybdène, la teneur en cuivre peut aussi être mise en dépendance ou en proportionalité avec cette teneur de molybdène; on empêche de ce fait la formation d'acide molybdique. 



   On a souvent essayé dans la pratique d'additionner du tantale aux alliages pour outils enlevant des copeaux et aussi pour des fraises moulées. Mais l'addition de ce métal ne peut en aucune manière exercer une influence ou action d'amélioration sur des alliages d'acier de ce genre, Des travaux de recherchas scientifiques et des essais pratiques effectués depuis de longues années   ont. oonduit   au résultat surprenant que l'addition de tantale à l'alliage confère les propriétés désirées dans une mesure remarquable, lorsqu'à côté du tantale on additionne 

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 aussi une proportion correspondante de   cuivre   à l'alliage. 



   On a par exemple constaté que dans la fabrication ou la coulée d'outils comportant des arêtes vives, tranchants, coins, etc,. en utilisant des aciers alliés avec du ohrome-wolfram, molybdène et cobalt, la matière se trempe dans les parties du moule formant les arêtes, tranchants, angles, eto. La conséquence de cet effet de trempe et de la contraction se produisant lors de la solidification subséquente est qu'il se produit aux parties d'intersection, auxquelles la matière est en retrait, des espaces creux qui produisent une denture en soie du bord, du tranchant, etc.. 



   Cet inconvénient est très   gênant   au point de vue économique. 



   Si l'on allie à l'alliage ou acier spécial indiqué au début du tantale à coté du cuivre, comme indiqué ci-dessus, les conditions se modifient immédiatement; l'addition de ces deux éléments empêche l'effet de contraction du moule de fonderie et ses conséquences désagréables. 



  Il semble que l'addition de tantale élève le point de solidification et retarde la solidification. L'addition de tantale et son augmentation ou sa diminution sont en étroite connexité tant avec la teneur de l'alliage en carbone et en molybdène qu'également avec la teneur en cobalt ou en cuivre.

   Les alliages améliorés par l'addition de tantale ont essentiellement la composition suivante : 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Mo <SEP> Co <SEP> Ta
<tb> 0,25 <SEP> à <SEP> 1, <SEP> 3% <SEP> , <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 16% <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 6% <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 2,55 <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 6% <SEP> 0,25 <SEP> à <SEP> 3%
<tb> 
 Un alliage de la composition suivante s'est montré très avantageusement utilisable : 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> C <SEP> Cr <SEP> W <SEP> Mo <SEP> Co <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Ta <SEP> Ou
<tb> 0,30% <SEP> 10% <SEP> 3% <SEP> 1% <SEP> 2% <SEP> 0,35% <SEP> 0,25% <SEP> 2% <SEP> 0,30%
<tb> 

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1 - Alliage de fer pour outils coupants, fraises, forets et applications analogues, qui contient outre du carbone encore du chrome, du wolfram et/ou du molybdène, du cobalt, etc.., caractérisé en ce que la somme des parties en poids de toutes les additions métalliques et métalloïdes s'élève, en dehors du chrome, à 60 % ou plus de la teneur en chrome.

   2 -'Alliage d'acier pour outils enlevant des copeaux moulés ou forgés, caractérisé en ce qu'on additionne à cet alliage du cuivre jusqu'à environ la valeur de la teneur en carbone.

   3 - Alliage d'acier suivant la revendication 2, caractérisé en ce que dans le cas où du molybdène est ajouté à l'alliage, la teneur en cuivre est en dépendance ou en proportionnalité par rapport à la teneur en molybdène.

   4 - Alliage d'acier suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute 0,25 à 3 % de tantale à l'alliage.

   5 - Alliage d'acier suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'alliage, à cote du tantale, encore du cuivre jusqu'à la même valeur que la teneur en tantale.

   6 - Alliage d'acier suivant les revendications 1 à 5, caractérisé par une addition de 0,25 à 1,3 de carbone, 2 à 16 % de chrome, 3 à 6 % de wolfram, 0,25 à 2,5 % de molybdène, 0,25 à 6 % de cobalt, 0,25 à 5 % de tantale et le cas échéant des quantités correspondantes de cuivre, manganèse, silicium et vanadium.

   7 - Alliage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la teneur en tantale est approximativement égale à la somme des teneurs en carbone et en molybdène.

   8 - Alliage suivant la revendication 4, caracté- <Desc/Clms Page number 6> risé en ce que la teneur en tantale est en dépendance de la teneur en cobalt, puis augmente ou diminue proportionnellement à elle.

   9 - Alliage suivant les revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'une addition de 0,1 à 1 % de cuivre peut être effectuée partiellement à la place de l'addition de tantale.