BE475324A - - Google Patents

Description

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  Composition pour la cémentation. 



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La présente invention concerne un bain salin pour la cémentation ou trempe au paquet de fer, d'acier et de leurs alliages. 



   Elle a principalement pour objet d'offrir un bain salin pour une cémentation efficace et économique, lequel bain agit à des températures relativement basses et laisse sur l'ou- vrage un résidu soluble dans l'eau. 



   Elle a également pour objet un bain salin dans lequel du carbure de silicium constitue une des sources de   l'élé-   ment carbone pour les opérations de cémentation. 



   La formule à adopter de préférence pour le bain salin de cémentation est la suivante : chlorure de sodium, de potassium ou de calcium, 22 à 45 %; cyanure de sodium, de potas- sium ou de calcium, depuis une légère quantité jusqu'à 41 % ; carbonate de sodium, de potassium, de strontium ou de baryum 

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 de 30 à 45 % ;fluorure de sodium, de potassium, de baryum ou de calcium, 2 à 5 %;et carbure de silicium, I à 10 %, destinés à être coulés dans des limites de température variant entre en- viron 790 et 9000 C.

   Comme il est désirable que la surface de ce bain salin, lorsque celui-ci est à l'état liquide, soit pro- tégée contre l'oxygène de l'atmosphère, du graphite broyé ou en flocons peut être mélangé à la composition, de manière à flotter à la surface du bain et former sur celui-ci une couche protec- trice lorsque les matériaux comprenant la composition sont fon- dus dans un creuset ou pot convenable. Le chlorure entrant dans la composition du bain tend à donner de la fluidité, agit éga- lement commevéhicule des autres matériaux et améliore les qua- lités de lavage de la composition. Le cyanure fournit une partie de l'élément carbone qui est absorbé par le métal en traitement. 



  Le cyanure fournit également de l'azote qui a son utilité, dans certains cas. Le fluorure agit comme catalyseur pour augmenter l'activité chimique du radical cyanure. Le carbonate entrant dans la constitution du bain tend à abaisser le point de fusion du bain et aide également à maintenir le bain du côté alcalin, en diminuant ainsi la tendance qu'aurait le métal traité à se rouiller. De plus, le carbonate réagit avec les particules de carbure de silicium. Le carbure de silicium reste dans le bain à l'état solide, cristallisé, lorsque les autres constituants du bain sont tous fondus. La réaction du carbonate,entrant dans la composition, avec le carbure de slicium, libère le carbone contenu dans le carbure et forme également un silicate soluble dans l'eau.

   Tout le groupe de sels formant la composition sont des sels qui sont facilement solubles dans l'eau, après que la réaction a eu lieu, et, par conséquent, le résidu qui est tiré du bain par l'ouvrage peut être facilement enlevé de celui-ci par lavage, et, comme il a été dit ci-dessus, le résidu est du côté alcalin, ce qui supprime la tendance qu'aurait l'ouvrage à se rouiller. 

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   On peut également modifier la formule ci-dessus en augmentant ou en diminuant la teneur en cyanure, tout en diminuant ou en augmentant la teneur en carbonate, pour cette   @   raison que, alors que le cyanure arrive 4 s'épuiser   à   l'usage il se forme des carbonates qui, à leur tour, réagissent avec le carbure de silicium pour libérer du carbure l'élément car- bone et former des silicates solubles dans l'eau. 



   En outre, étant donné que les cyanures renferment de l'azote et qu'il y a des cas dans lesquels on désire opérer la cémentation sans introduire de l'azote dans le métal, il est'-possible d'obtenir ce résultat en utilisant un bain, selon la présente invention, dans lequel le cyanure est réduit au minimum et, dans ce cas, le carbone qui est nécessaire à la carburation vient principalement du carbure de silicium, par suite de la réaction du carbonate sur le carbure de silicium. 



  La caractéristique d'une couche de cémentation ainsi obtenue consiste en ce que du carbone est introduit dans le métal, alors qu'il n'y est pas introduit d'azote. Lorsqu'on comparera le cyanure de sodium et le carbure de silicium, à poids   égaux,   on tirera un plus grand pourcentage de carbone du carbure de sili- cium que du cyanure de sodium. 



   Les pourcentages de compositions spécifiques qu'on adoptera de préférence'sont les suivants : 
 EMI3.1 
 Sér3a n  I Chlorure de potassium 27,3 Cyanure de sodium ............. 24,3 Carbonate de sodium 43,7 Fluorure de sodium 3,0 Carbure de silicium ............ I,0 Plombagine ou graphite   pur ........   0,7 série N  2 Chlorure de potassium 24,0 Cyanure de sodium ............. 29,33 

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 EMI4.1 
 0 lU Carbonate de sodium ......... 42,0 
 EMI4.2 
 Fluorure de sodium .....'.... 390 Carbure de siliciuM ......... 1,0 Plombagine ou graphite pur...... 0,67 
 EMI4.3 
 Série n  .1 Chlorure de potassium 24,0 Cyanure de sodium .......... 35,08 Carbonate de   sodium .........   36,0 Fluorure de sodium ......... 3,0 Carbure de silicium......... 1,25 Plombagine ou graphite pur ..... 0,67 
 EMI4.4 
 a r.

   e n  4 Chlorure de potassium ........ 24,0 Cyanure de sodium   39,33   Carbonate de sodium ......... 32,0 Fluorure de sodium   .. , ......   3,0 
 EMI4.5 
 Carbure de siliciw11 ......... 1,0 Plombagine ou graphite pur ..... 0,67 
La formule décrite ci-dessus et désignée à la Série n  I est destinée à une profondeur maximum de couche de cémentation de 0   mm     177, à   des températures de 801 à 871  C. environ, pour une passe d'une demi-heure et est destinée prin-   cipalement     à   la trempe en surface. 



   La formule ci-dessus, indiquée à la Série N  2, est des binée à une couche de cémentation un peu plus profonde et donnera une couche de cémentation de 0 mm 254, à des   tempé-   ratures de 801 à 8710 C. environ,, pour une passa d'une demi- heure. 



   La formule indiquée à la série n  3 est destinée à donner une profondeur de couche de cémentation de 0 mm 381 à des températures de 801 à 899  C., pour une passe d'une heure. 



   La formule de la Série n  4 est destinée à donner une profondeur de couche de cémentation bien plus grande que 

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 celle que l'on obtient avec les formules précédentes. Cette formule de la Série n  4 peut également valoir pour une passe effectuée entre 801 et 8990 C., et, lorsque la passe a lieu à 
8990 C, cette composition donnera une couche de cémentation de 
0 mm 457 à 0 mm 508, en une heure, et une couche de 0 mm   635   à    0 mm 711 de profondeur, en deux heures ; couche de 0 mm 813 à 0 mm 889 de profondeur, en trois heures ; une couche de   
I mm 016 à I mm 143, en quatre heures. 



   La réaction de ces formules contenant du carbure de silicium dépend dans une certaine mesure de la grosseur des   grains de carbure de silicium ; le grain est fin, plus la   récation de la composition sera forte et la grosseur de grain préférée est celle qui passera à travers un tamis de cent mail- les pour 6 cm2 451 de surface. Toutefois, des résultats satis- faisants ont été obtenus avec des particules de carbure de sili- cium dont la grosseur variatt entre des particules pouvant pas- ser par un tamis de vingt-cinq mailles à celle de particules pouvant passer par un tamis de deux cents mailles pour 6 cm2 451 de surface. Le fluorure de la composition commande également la vitesse de réaction de la composition et agit apparemment comme catalyseur.

   La composition réagit plus rapidement lorsqu'elle renferme du fluorure que lorsqu'il n'y a pas de fluorure et la quantité de fluorure nécessaire pour établir un équilibre cor- rect de la formule, en vue d'obtenir une réaction convenable, est sensiblement proportionnelle à la quantité indiquée ci- dessus que contient le bain. 



   Le degré de carburation est plus uniforme avec des bains selon la présente invention qu'avec un bain dans lequel on ne compte que sur le cyanure. En outre, le présent bain ne se gazéffie pas et, par conséquent, le bain ne perd que peu ou pas d'oxyde de carbone ou d'acide carbonique. Ces gaz semblent être emprisonnés dans le bain et sont utilisés de la manière la plus efficace pour la carburation de l'ouvrage.

Claims (1)

1. RESUME ----------- L'invention comprend : I ) Une composition pour la cémentation consistant en 22 à 45 % d'un chlorure d'un métal alcalin ou alcalino-terreux; 30 à 45 % d'un carbonate d'un métal alcalin ou alcalino-terreux; I à 10 % de carbure de silicium; 25 à 48 % de cyanure de sodium, les particules de carbure de silicium étant d'une grosseur leur permettant de passer par un tamis de 25 à 200 mailles pour une surface de 6 cm2 541.

   2 ) Une composition de cémentation agissant à des températures variant entre 787 et 899 C, environ, et comprenant 22 à 45 % de chlorure d'un métal alcalin ou alcalino-terreux; 24 à 41 % de cyanure d'un métal alcalin ou alcalino-terreux; 30 à 45 % de carbonate d'un métal alcalin ou alcalino-terreux; 2 à 5 % d'un fluorure d'un métal alcalin ou alcalino-terreux et I à 10 % de carbure de silicium.

   3 ) Une composition de cémentation comportant 22 à 45 % de chlorure de potassium; 24 à 41 % de cyanure de sodium; 30 à 45 % de carbonate de sodium; 2 à 5 % de fluorure de sodium et I à 10 % de carbure de silicium.

   40) Une composition de cémentation comportant 22 à 45 % de chlorure d'un métal alcalin; 30 à 45 % de carbonate d'un métal alcalin ; 2à 5 % d'un fluorure d'un métal alcalin; I à 10 % de carbure de sllicium, de la masse totale, et une quantité effective de cyanure de sodium, allant jusqu'à 41 % de la masse @ totale.