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Procédé et dispositif pour le patentage, la trempe -------------------------------------------------et le recuit de fils, d'outils, de rubans, de tubes, etc.
On entend par l'expression "patentage" de fils faits en fer ou en acier la préparation de la texture du fil pour l'é- tirage à froid subséquent, par un traitement thermique bien déterminé. Ce traitement thermique consiste en un chauffage des fils un peu au-dessus du point Ac3 qui se trouve suivant la teneur en carbone du fer ou de l'acier à des températures comprises entre 900 et environ 700 C, et en un étonnement subséquent dans un bain de plomb, à des températures d'environ 500 C. Pour les fils d'acier usuels du commerce, les tempé- ratures d'étonnement sont approximativement entre 900 et 950 C. Par le patentage, la matière aoquiert une texture sor- bitique à petite subdivision des grains.
Suivant un nouveau procédé développé par les présents inventeurs, on peut enoo- re augmenter les qualités de fils étirés à froid par le fait qu'avant l'étonnement on ne chauffe pas le fil dans la ré- gion de normalisation située un peu au-dessus du point Ao , mais à des températures supérieures à celle-ci et on effectue
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l'étonnement de façon étagée par le fait qu'en partant par exemple d'une température d'étonnement d'environ 1000 C, on arrive d'abord à une région de température aux environs de 800 C et que seulement ensuite se produit l'étonnement final dans le bain de plomb d'environ 500 C.
De nouveaux travaux ont montré qu'on peut produire une amélioration encore plus forte des propriétés du fil soumis au patentage lorsqu'on effectue deux fois ou plusieurs fois l'une après l'autre le patentage et cela aussi bien celui à basse température que celui à température plus élevée. De ce fait la capacité d'étirage à froid des fils s'améliore consi- dérablement et leurs valeurs de qualités s'élèvent également.
Le patentage répété deux fois ou plusieurs fois agit visible- ment sur la texture du fil en ce sens que la matière aoquiert ainsi une texture extrêmement uniforme et homogène. De même, les tensions qui ont été provoquées par le traitement précé- dent du fil se perdent pratiquement complètement lorsque le fil subit plus d'une fois le traitement de patentage.
La présente invention se rapporte également à une instal- lation pour la réalisation du nouveau traitement d'améliora- tion ; elle consiste en un four relié à un bain de trempe et qui produit comme un four à plusieurs zônes fonctionnant de façon continue, un patentage multiple du fil qui le traverse.
Le dessin représente l'installation pour le patentage de fils suivant la présente invention, d'une manière schématique.
Le four de chauffage consiste en une zône de chauffage 1 à laquelle se raccorde une zône de refroidissement 2. Le fil sortant de cette zône de refroidissement arrive alors dans une zone 3. de chauffage à nouveau et de là passe dans le bain d'étonnement 4. Les zônes de chauffage 1 et 3 peuvent fonc- tionner non pas aux températures du procédé usuel de patenta- ge mais aux températures étagées du procédé décrit plus haut.
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Dans le cas décrit et représenté, il s'agit d'un four pour un double patentage, mais par l'adjonction d'autres grou- pes correspondants, le patentage peut être transformé sans dif- ficulté en un patentage unique, triple ou multiple.
La partie de refroidissement 2 du four de patentage sui- vant la présente invention est refroidie par circulation d'air, le refroidissement peut se faire également par d'autres moyens et aussi avec de l'eau. Pour éviter un refroidissement trop fort des zônes de chauffage voisines, les extrémités 5 de la zône de refroidissement sont isolées par rapport aux zônes de chauffage voisines.
Au lieu de munir le four d'une zône de refroidissement 2, l'installation peut être établie de telle manière qu'à la zô- ne de chauffage 1 fait suite d'une manière connue un bain de plomb, à la sortie duquel le fil passe de nouveau dans le four de chauffage 3. A la place d'une masse fondue de plomb, on peut faire fonctionner les bains de refroidissement avec un sel, de l'huile ou de l'eau. Avec le four de patentage de fils suivant la présente invention, on peut établir à l'inté- rieur des deux étages de patentage des températures de chauffa- ge quelconques. En général le patentage se fera par un pre- mier chauffage à des températures supérieures au point Ac3, mais on peut employer également des températures plus basses pourvu qu'elles suffisent pour la reoristallisation de la matière.
L'invention n'est pas limitée au patentage de fils ou à la préparation de matières pour une déformation à froid ulté- rieure; ces avantages s'observent au contraire également dans le cas d'objets faits en métal qui sont fabriqués par une dé- formation à froid ou à chaud et doivent être trempés ou re- ouits ultérieurement. Dans ce cas, suivant la présente inven- tion, le traitement de trempe ou de recuit sera effectué plu- sieurs fois l'une après l'autre.
S'il faut par exemple trem-
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per dans l'huile des fils ou des rubans, ou des matières ana- logues étirées à froid, on les chauffe d'abord à une tempéra- ture située au point Ac3 ou au-delà de celui-ci, on les re- froidit ensuite à une température située sous le point le 1, on les chauffe ensuite de nouveau à une température située au point Ac3 ou au-dessus de oelui-ci et on les étonne alors d'une manière connue et éventuellement on les soumet au reouit.
Il n'est en outre pas absolument nécessaire d'étonner rapide- ment les fils, les outils, les rubans, les tubes, etc., dans le premier étage de traitement à partir de la température de trempe jusqu'à la température du plomb, du sel ou de l'air; il suffit au contraire déjà pour le premier étage d'un chauf- fage à température de trempe avec refroidissement lent subsé- quent. C'est seulement dans le second étage que l'acier est alors étonné rapidement de la température de trempe dans le plomb, le sel, l'huile ou l'air.