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Procédé- de fabrication de pièces élastiques en acier.
La fabrication de pièces élastiques trempées en acier, en particulier de fils dont sont faits les ressorts de soupapes pour moteurs à combustion interne, constitue une des questions techni- ques les plus difficiles. Les efforts auxquels sont soumis les ressorts de soupapes, sont dans les plus élevés de ceux intervenant dans la construction de machines et encore à ce jour, on n'utilise à cet effet exclusivement que de l'acier ou du fil suédois, car on ne pourrait obtenir avec d'autres moyens la résistance extraordinai- rement élevée requise.
Pour la fabrication de fil de ressort de grande valeur, on uti- lise usuellement un acier purement au carbone, à grande teneur en carbone, qui, après le laminage à chaud à environ 7 mm. de diamètre, est patenté et est étiré à froid au diamètre terminal voulu. par le traitement thermique connu en général sous la dénomination de patenter, on obtient une texture sorbitique, possédant de bonnes propriétés d'étirage. Un tel fil est, soit employé tel quel, soit encore trempé et revenu.
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Des essais d'obtenir du fil en suivant le procédé éprouvé de fabrication, mais en partant d'acier autre que l'acier suédois, et de fabriquer de ce fil des ressorts de soupapes résistants, ont jasqu'ici échoue.
Par la presente invention, il est devenu possible de fabriquer @n fil satisfaisant aux conditions sévères citées, au moyen d'acier provenant de la production usuelle d'un four Siemens-Martin ou d'un four électrique.
L'objet de l'invention estun procède de fabrication de res- sorts de soupapes, en particulier pour moteurs à combustion, sui- vant lequel l'acier à ressort laminé à chaud est alternativement déformé à froid et chauffé de telle manière que de la cémentite en forme sphérique existe sous fille répartition, uniforme, après quoi l'acier est amélioré (trempa) de telle sorte que des parties de la cémentite sphérique existent encore dans la texture améliorée.
Si un fil est soumis, après laminage à chaud, à un traitement a chaud, la cémentite de l'acier tend à se mettre sous forme de petites sphères. Cependant, des raisons d'ordre technique et écono- mique rendent difficile la réalisation de cette transformation en un seul chauffage. Il subsistera donc encore dans la texture de la porlite en bandes. Par une déformation à froid, par exemple par étirage à froid, les lamelles de perlite sont plus ou moins brisées et déchiquetées. Après le réduction de section par déformation à froid, les la.uelles déchiquetées de perlite forment, lors d'un nou- voeu traitement à chaud, des noyaux de départ pour de nouvelles petites sphères de cémentite.
L'étirage à froid et le chauffage alternatifs peuvent être répétés suivant la réduction de section voulue et suivant la composition chimique de l'acier. Il est impor- tant que la texture ne présente finalement plus que de la cémenti- te sous forme sphérique. Ensuite, le fil est trempé à la résistance nécessaire à l'obtention de la force élastique.
Par suite de la texture avant la trempe et par suite du trai- tement d'amélioration de caractère spécial, la taxtura après trempe possède également de nombreuses très petites sphères de cémentite
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très finement réparties.
Les ressorts enroulés au moyen d'un fil ainsi traité ont dans tous les cas prouvé leur stabilité aussi bien aux machines d'essai sous grands efforts qu'au cours d'expériences dans les mo- teurs à combustion même.
On sait qu'un.acier sur-eutectique présente également des res- tes de cémentite sphérique après plusieurs trempes successives.
Pour la fabrication de ressorts de soupapes, on utilise des aciers dont la composition n'est cependant ni eutectique ni sur-eutectique.
Ainsi qu'on le sait, dans de tels aciers la dissolution de la cémen- tite, autrement désirée, se produit en général plus aisément que pour les aciers où la cémentite est complètement ou partiellement sous forme lamellaire.
Pour la fabrication de ressorts de montres, on connaît un pro- cédé où, par un laminage à froid et un chauffage successif, on amè- ne la cémentite à le forme sphérique, et où, après un chauffage sans tension et amenée du fil à la section finale, on procède à une trempe et à un recuit. La présente invention concerne par contre la fabrication de fil à ressort de soupape où la trempe et le recuit sont déterminés de telle sorte que, dans la :texture du fil fini, il y ait encore des restes de cémentite sphérique.