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Procédé d'établissement d'une liaison métallique entre un corps de palier en fer et un coussinet en bronze ou alliage similaire.
L'invention a pour but de permettre, dans la fabrica- tion de corps de paliers comprenant un coussinet alésé lisse en fonte, acier coulé ou autre acier, et une chemise ou garniture intérieure en bronze, laiton rouge ou alliage similaire, d'obte- nir par coulée une li,aison solide et durable entre le coussinet et sa garniture. Jusqu'à présent, les procédés usités pour gar- nir de métal blanc les coussinets en bronze ou alliage similai- re, ou pour appliquer une couche de zinc ou de plomb ou un alli:- ge de zinc ou de plomb sur un corps de base en métal différent, consistent, lorsqu'il s'agit de coussinets soumis à de grands efforts, à souder la partie rapportée par coulée.
A cet effet on nettoie la surface de liaison, on la décape, puis on la garnit
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d'un revêtement en étain ou alliages d'étain, parce qu'une sou- dure ne serait pas possible sans cela. On coule ensuite le métal à l'intérieur, le revêtement du coussinet servant de sou- dure. On obtient ainsi un métal compound.
L'invention a pour objet un procédé permettant d'as- sembler, par coulée, une garniture de coussinet contenant du cuivre avec un corps de coussinet alésé et lisse, devant être galvanisé auparavant, en fer, acier coulé ou autre acier, de façon à produire, entre le coussinet et sa garniture, une cou- che de soudure forte nettement limitée vi s-à-vi s de ces deux parties et ayant une solidité et une durée remarquables.
On sait déjà qu'il est possible, pour appliquer une couche de zinc sur un coussinet en un autre métal,par exemple un coussinet en acier, de produire cette couche de zinc sous forme de soudure en plongeant le coussinet dans un bain de zinc porté à une haute température. Cette immersion dans le bain de zinc a pour but de chauffer Le coussinet en acier et de le pro- ter à la température absolument indispensable de 8000., pour que son degré de retrait, pendant le refroidissement, se rapproche de celui du bronze.
Contrairement à ce procédé connu, l'inven- tion consiste a chauffer, dans le bain d'immersion, le corps de palier qu'il s'agit de galvaniser, jusqu'à une température tall. que la couche de zinc qui y adhère soit encore pâteuse, ce qui correspond à une température d'environ 450 , lorsque le bain de bronze ou d'alliage analogue en fusion est versé dans le moule.
A cette température de 450 à 550 , à laquelle le bain de zinc est encore relativement visqueux, il se produit, sur le coussi- net en acier, une couche de zinc qui, d'une part, est suffisam- ment épaisse pour former plus tard avec le bronze une quantité de soudure forte suffisante pour assurer un assemblage solide, et qui, d'autre part, ne s'oxyde pas encore assez fortement, lorsque la pièce est retirée du bain de zinc, pour donner nais- @
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sance, à la surface du zinc, à une couche d'oxyde nuisible à un bon assemblage.
Pratiquement,, Le procédé est appliqué de La façon suivante:
On usine Le corps en acier aux endroits où- le bronze ou l'autre alliage doivent être appliqués. Lorsqu'il s'agit de corps ronds, on les alèse au diamètre voulu. Il n'est pas né- cessaire que les surfaces d'assemblage soient particulièrement planées. Après l'usinage des surfaces où le bronze ou l'autre alliage doivent être appliqués, on expose ces surfaces à l'ac- tion d'un jet de sable énergique pour qu'elles soient métalli- quement propres.
On applique ensuite, sur les autres endroits du corps en question, une mince couche d'une bouillie de plomb sur la- quelle on passe encore une couche de vieille huile, au pinceau, lorsqu'elle est sèche, pour qu'il n'adhère pas de zinc à ces endroits lorsque la pièce est immergée dans le bain de zinc.
Lorsque le corps en acier a été ainsi préparé, on le dégraisse complètement aux endroits où- le bronze ou- l'autre alliage doivent être appliqués et on le chauffe jusqu'à 60 - 80 C. On applique ensuite, sur les endroits dégraissés, un fondant ayant la composition suivante: 1 litre d'eau, 75 à 80 g de chlorure d'ammonium, 75 à 80 g. de chlorure de zinc et 5 g. de chlorure de fer. On n'applique cette solution, au pinceau, que sur le corps en acier préalablement chauffé, quelques ins- tants seulement avant de le plonger dans le bain de zinc. Lors- que la solution est sèche, on plonge leoorps en acier dans le bain de zinc et on l'y laisse pendant 4 à 15 minutes suivant ses dimensions.
Il convient de donner au bain de zinc la compo- sition suivante: 1,5 à 2,0% de Sn; 1,5 à 2% de Pb; 1,0 à 1,5% de Fe; 1,0 à 1,5% de Cu, le reste étant du zinc métallurgique.
Une addition particulière de fer n'est pas nécessaire, parce
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que le bain acquiert de lui-même une certaine teneur en fer par suite de 1''immersion des corps en acier.
Il convient de contrôler et de vérifier continuel- lement la composition du bain de zinc. On peut la régénérer au besoin en ajoutant du zinc métallurgique pur.
Il faut que la température du bain de zinc soit de 500 à 550 C. Il y a lieu de remarquer aussi que le corps ne doit pas être plongé dans le bain de zinc avant que le bain de bronze ou d'alliage similaire en fusion n'ait atteint la tempe rature voulue pour la coulée. On peut aussi plonger et couler à la fois autant de corps que ]--*on veut, suivant la grandeur du bain de zinc.
Pour cela, toutefois, une bonne division du travail
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nendant la coulée est une condition fondamentale.
Pour le bain de zinc, il convient d'utiliser un creuset en graphite qui, lorsqu-'il est convenablement entrete- nu, dure extrêmement longtemps et ne donne pas naissance à la formation de zinc dur, comme le fait un creuset en acier.
Lorsque la durée prescrite pour l'immersion est at- teinte, on retire le corps plongé dans le bain, on enlève au moyen d'un petit balai à main, que 1,--Ion a mouillé, au-dessus du bain de zinc les restes de zinc qui s'amassent à .L'extrémité inférieure du corps en acier, puis on porte ce corps immédiate ment sur le moule en sable. Il n'est pas nécessaire que cette opération soit particulièrement rapide. Il faut avoir soin ce- pendant que la température du corps en fer soit encore, au pour moment de la coulée du métal., assez haute/que la couche de zinc soit encore au moins¯pâteuse (450 C. environ).
Le bronze ou 1'autre alliage doivent êtr'e coulés à une température de 1100 à 1200 C. et en gros jet, pour que le moule se remplisse rapidement:
Le maintien de la température maxima prescrite d'en- @
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viron 550 C. et d'une température minima d'environ 450 C. pour le corps en acier a pour résultat: a) que la couche de zinc ne s'oxyde pas, b) qu'elle est encore au moins pâteuse au moment de la coulee du métal, c) qu'elle ne brûle pas au moment de la coulée du métal, à cause de l'évacuation rapide de la chaleur par le corps en acier; d) qu'elle s'allie immédiatement, par suite de son état au moins pâteux, avec la couche extérieure du bronze ou de l'autre alliage, lorsque ce métal monte rapidement, pour former une mince couche de soudure forte à base de lai ton;
e) que cette couche de soudure forte à base de lait'- et la garniture coulée en bronze ou autre alliage sont rame- nées au point de solidification en quelques secondes après le remplissage du moule, en raison de l'évacuation rapide de la chaleur par le corps en acier. Ceci empêche tout mélange entre la couche de soudure forte à base de laiton qui s'est produite et le couche de bronze ou d'autre alliage. La couche de soudure forte à base de laiton reste donc nettement limitée vis-à-vis du coussinet et de sa garniture en bronze et elle .assure une liaison excellente entre les deux.
En plus des avantages que les corps de paliers febri qués par le procédé qui vient d'être décrit possèdent relative ment au service, c'est-à-dire leur grande résistance à l'usure et par conséquent leur grande durée de service, ces corps pos- sèdent encore des avantages économiques qui consistent en ce que l'on réôlise des économies de métaux coûteux et que l'on peut récupérer les vieux matériaux. Le point de fusion de la couche de soudure forte à base de laiton est de beaucoup infé- rieur à celui du corps en acier et il est également inférieur