BE480192A - - Google Patents

Description

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  "Pi3FECTIONli-NT AUX THAI'L'.tilll#I'TTS THERMIQUES DES IUi'TAUX" 
La présente invention concerne les traitements thermiques des métaux et plus particulièrement des métaux légers. 



   Actuellement les alliages, et particulièrement les alliages légers, subissent dans leur forme définitive un traitement thermique qui consiste dans un chauffage a une température donnée, suivi d'une trempe plus ou moins brusque. Ce traitement est nécessaire pour dissoudre les ingrédients additifs dans le métal de base, par exemple   l'aluminium,   la trempe ayant pour effet de fixer la structure de l'alliage sous forme de solution solide. A défaut de cette trempe, l'alliage se décomposerait très rapidement; ce qui aurait pour résultat une perte presque totale de ces qualités mécaniques; les ingrédients se cristallisant entre les grains du métal de base. 



   Les procédés actuels consistent à chauffer les produits à traiter sur ou dans des supports en acier ou en métal spécial, généralement dans des bains de sels chauffés extérieurement. 



  L'ensemble est porté le plus près possible de la température 
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 de recrista1listion et de celle de dissolution des ingrédients      dans le metal de base et les produits,'après avoir été maintenus 

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   a   cette température pendant le temps necessaire, sont   générale-   ment immergés dans l'eau froide. Ce mode opératoire oblige à supporter les pièces a traiter   ur   ou dans les supports. En effet, ces pièces ne pourraient pas, autrement,. être sorties du bain de sel, la température de dissolution des ingrédients correspondant a un état de ramollissement presque total de   l'alliage   constituant le produit.

   La dissolution des ingrédients se produitd'autant plus rapidement que la température est plus élevee, ce qui entraîne le ramollissement   précité.   Pour éviter un tel ramollissement, on peut opérer à une température plus basse, ce qui est possible dans une certaine mésure, mais ce qui oblige à augmenter le temps de traitement. en déterminant une diminution telle de la production que cette manière de proceaer devient prohibitive. 



   En outre, les produits se déforment  pendant  le cnauffage, chaque redressement,, après traitement, représentant un travail a froid du métal, généralement au détriment de ses qualités meca- niques et   physico-chimiques   (corrosion).En outre, chaque fois que le support est trempé dans l'eau, il se refroidit, de telle sorte que, lorsqu'on le remet dans le bain de sel avec les piè- ces   suivant ,   il provoque une consommation inutile de calories. 



  De plus, l'utilisation de supports exclut un traitement conti- nu, contrairement a la tendance moderne de réaliser des traite- ments de ce genre. Par ailleurs, l'immersion dans le bain de sel de supports dont le poids et le volume sont généralement supérieurs a ceux des pièces en alliage a traiter détermine des fluctuation notables de la température du bain obligeant, par mesure de prudence, a maintenir le bain a une température plus basse que ceci ne seraitpossible autrement. Enfin, la, nécessite de tra.vailler avec un volant thermique assez impor-   @   tant rend tout   réglage     thermique   inefficace. 



   La présente invention a pour objet un procédé pour le traitement thermique d'articles métalliques) notamment de bandes, 

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 barres, fils, tubes, etc., par passage des desdits articles d'une façon continue a travers un bain de traitement, qui permet d' éviter tous ces inconvénients. Ce procédé consiste en ce que l'on utilise un bain composé au moins de deux substances non   miscibles   superposées, la substance inférieure étant liquide à la température a laquelle on opère et présentant un poids spécifique supérieur à celui du métal constituant l'article traité, tandis que le poids spécifique de l'autre substance est inferieur à celui dudit métal, et en ce qu'on réalise ledit passage de façon que l'article traité flotte à la surface de . la substance occupant le fond du récipient qui contient le bain. 



   L'invention a en outre pour objet un appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et un article obtenu par ledit procédé. 



   L'invention sera mieux comprise à l'aide des dessins annexes sur lesquels ori a représenté, purement à titre d'exemple et uniquement pour fixer les idées, un mode de réalisation de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. 



   Sur ces dessins: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un appareil suivant l'invention ; la figure 2 montre le diagramme de températures; la figure 3 est une coupe faite par l'axe 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une coupe montrant l'alimentation des éléments de réglage thermiques; la figure 5 est une vue en coupe verticale d'un appareil conforme a un deuxième mode de réalisation ; la figure 6 est une coupe verticale faite suivant   l'axe   6-6 de la figure 9; la figure 7 est une coupe semblable à celle de la figure 5 

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 montra,nt un système de chauffage par induction; la figure 8 est une coupe par la ligne 8-8 de la figure 7, et la figure 9 est une coupe partielle montrant les rouleaux d'entrée de l'appareil. 



   En se référant d'abord aux figures 1, 2 et 3, on voit en 1 le récipient contenant le bain composé au moins de deux substances non miscibles superposées. Ces substances peuvent, bien entendu, être très variées sans s'écarter pour cela de l'espritde l'invention. Toutefois, elle doivent satisfaire à plusieurs conditions.

   Tout   d'abord),   ces substances ne doivent pas être mélangeables; ensuite, elles ne doivent pas attaquer   chimiquement   le produit traite; enfin, le substance a l'etat liquide occupant lefons du récipient doit avoir un poids specifique supérieur à celui du métal constituantl'article traité) afin ;ue celui-ci   surnage   sur sa surface, tandisque la ou les substances a l'etat   li @ide   ou gazeux occupantle reste du récipient doivent avoir un poids   spécifique   inférieur a celui du métal constituant l'article traite, afin ue celui-ci glisse sur la surface   du   liquide de fond tout en étant   recouvert   par la, ou les autres substances.

   Suivant un mode de réalisation de l'invention, la substance de fond est constituee par du plomb fondu, le reste du bain   etant   constitué par un sel anhydre   liquiae   inerte par rapport au plomb. 



   Le récipient 1 est sépare en trois compart im ents A,   B   et C. On voit en 2 la partie du récipient remplie par du plomb, en ;) la partie remplie pa,r du sel et en 4 le couvercle. On voit en   7   les éléments de réglage thermiques. 



   Grâce a cette disposition particulière, on peut faire passer l'article a traiter d'une façon continue a travers le bain, en le faisant glisser sur la surface de la substance de support sur laquelle il surnage. Toutefois, étant donné que l' article pénètre dans le bain à une température relativement basse, il y a lieu de le rechauffer rapidement avant de lui 

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 faire subir le traitement tnermique proprement dit, a travers un bain de préchauffage constitué de préférence par un compar- timent d'un bain unique. 



   L'article a traiter 9 se déroule donc à partir d'une      bobine 5 et est poussé par un jeu de rouleaux 6 dans le bain de traitement en subissant dans le compartiment A un réchauf- fage rapide, ainsi qu'on le voit par la ligne en traits pleins sur le diagramme de la figure 2 représentant les températures de l'article lors de son déplacement dans le bain. La ligne en pointillé sur la figure 2 représente les températures du bain. Dans le compartiment B, les températures de l'article . et du bain étant les mêmes, les deux lignes coïncident. En sortant du compartiment A, l'article passe dans le compartiment B. où il flotte sur la surface du plomb en fusion en étant   recou..   vert par le sel. 



     Etant   donné le remollissement de l'article traité à l'intérieur du compartiment B, il y a lieu, pour permettre sa manutention de le refroidir avant d'exercer la traction néces- saire pour le faire sortir du bain. Dans ce but, l'invention prévoit de refroidir l'article 9, de préférence dans un com- partiment C spécial faisant partie du bain de traitement et si- tué au voisinage   de   l'extrémité de sortie du récipient 2. 



    @   Par conséquent, l'article 9 peut être tiré,. après son pas- sage a travers le compartiment B, par un jeu de rouleaux 8, le refroidissement préalable dans le compartiment C lui don- nant une résistance mécanique suffisante pour permettre une manutention de ce genre. 



   Les éléments thermiques 7 sont constitués, dans cet exemple, par des tubes parcourus par la même substance que celle dans laquelle ils sont plongés. 



   Sur la figure 4, on a représenté schématiquement un circuit de circulation dans lequel une pompe 10 envoie le liquide dans la direction des flèches et le fait passer à travers un réservoir 12 dans lequel la température de ce liquide 

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 est augmentée ou aiminuée a   l'aide   d'éléments thermiques 11. 



    La.   bande peut être refroidie a la sortie, par exemple par arrosage ou soufflage a l'endroit représente par la flèche 13,
L'appareil comportant en combinaison les caractcristiques   precitees   permet d'obtenir les avantages suivantes: a) Economie de charbon, grâce a, l'absence ue tous supports; b) économie de sel qui, dans les méthodes actuelles, se dépose sur les supports et, dans le cas de traitement de matieres en bandes, sur la surface de celles-ci. c)   Granue   uniformité des produits et des   propriétés   mécaniques aussi elevées que possible du metal' d) Absence de deformation des articles traites, e) Aucune détérioration de la surface des articles traites. 



   Suivant un deuxième mode ae réalisation de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, le liquide, sur la surface duquel flottent les articles a traiter, reçoit un mouvement ue circulation agence de telle manière que les particules de ce liquide, voisines de son niveau   superieur,   se   déplacent   dans le sens dans lequel on veut faire déplacer les articles a traiter. 



   En se réferantaux   figures   5 et 6, on voitencore en 1 le récipient et en 4 son convercle, celui-ci étant   agence,   dans l'exemple représente), de manière a realiser l'étanchéité nécessaire pour que l'espace supérieur 14, situe au-dessous du niveau du bain liquide 2, puisse être rempli ue gaz. Pour assurer l'étanchéité a l'entrée et a la sortie de l'article sans fin 9, les rouleaux 6 d'entree et 8 ae sortie sont agencés de manière particulière pour assurer l'étanchéité nécessaire. L' article 9 est tiré en 13 de toute façon convenable. 



   Ainsi qu'on le voit sur les figures 5 et 7, l'article traité sort du bain verticalement, ce qui a pour avantage   @   de lui imposer une fatigue minima. 

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   Dans l'exemple des figures 5 et 6 la section en coupe verticale du récipient a une forme annulaire, ce qui permet d'assurer une circulation du liquide dans le sens des flèches, afin que ce liqulde se déplace au voisinage de son niveau supérieur dans le même sens que l'article 9. Avec cette disposition, on arrive à établir d'une façon plus parfaite l' équilibre des températures entre le.liquide et les articles traités. En outre, ainsi   qu'il   a été dit plus haut, le de-   placement.  du   liquide   a pour   effet   de déterminer un entraînement des   oojets   a traiter, ce qui est très avantageux aans le cas d'articles sans fin et même indispensable dans le cas   d'arti-   cles sépares.

   Cette circulation peut être assurée .de toute manière convenable et, en particulier, par des moyens   .mécani-   ques ou thermiques. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. Dans l'exemple des figures 5 et 6, la section de i' anneau est la même sur tout le pourtour, ainsi qu'on le voit en 15.' EMI7.1 - I#'V.mNDICATION - 1 - procédé pour le traitement thermique d'articles métalliques, notamment de bandes, fils, tubes, barres, etc.., en vue de leur trempe, recuit, revenu par exemple, par passage desdits articles d'une façon continue a travers un bain de traitement caractérise par le fait que l'on utilise un bain compose au moins de deux substances non miscibles superposées, la substance inférieure étant liquide à la température à laquelle on opère et presentant un poids spécifique-supé-' rieur à celui du métal constituant l'article traité, tandis que le poids spécifique de l'autre substance est inférieur a celui dudit métal, et par le fait que l'on réalise ledit,

   passage de façon que l'article traité flotte à la surface de la substance, occupant le fond du récipient qui contient le bain. <Desc/Clms Page number 8>

   2 - Appareil pour le traitement thermique d'articles metalliques suivant la revendication 1 , caractérise par le fait qu'il comprend au moins un bain par au moins deux substances, non miscibles superposées:, la substance inférieure étant liquide a la température a. laquelle on opère et présentant un poids speci- fique supérieur a celui du métal constituant l'a.rticle traite, des moyens pour introduire dans ce bain les articles métalliques à traiter, et des moyens Remettant a ces articles de quitter le bain.

   3 - Article en alliage leger et de forme alloné, carac- terisé par le fait qu'il a subi un traitement thermique continu suivant la, revendication 1 et presente de ce fait aes proprietesmécaniques et une homoénite supérieure a celle des produits similaires connus.

   4 - Procede suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que l'article passe d'abord dans un bain de prechauffage, dans lequel il subitun chauffage rapide l'amenant une température s'eca.rta.nt au plus légèrement de la température du bain de traitement.

   5 - Procede suivant la revendication 1 , caractérisé en ce rue l'article passe, apres le passage aans le bain de traitement, dans un autre bain dans lequel il subit un refroidissement.

   6 - procède suivant la, revendication 1, caractérisé en ce que les substances formant le bain n'attaquent pas chimiquement l'article traite.

   7 - procede suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les substances constituant le bain sont, d'une partdu plomb fondu, et d'autre part un sel inerte par rapportau plomb.

   8 - Procedé suivant la revendication 1, caracterisé par le fait que les substances constituant le bain sont, d'une part du plomb fondu, et d'autre part un gaz neutre par rapport au plomb.

   9 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en <Desc/Clms Page number 9> ce que l'on fait circuler la substance sur laquelle flottent les articles traités, de telle manière que la portion de ce liquide, voisine du niveau supérieur, se déplace dans le sens de déplacement des objets traités.

   10 -Appareil suivant la revendication-.2 , caractérisé en ce qu'il comporte trois compartiments, le premier étant muni d'éléments chauffants susceptibles d'élever rapidement la température de l'article a traiter, le deuxième d'éléments de réglage de.la température destines a maintenir celle-ci aussi près que possible de la température idéale de traitement, et le troisième d'éléments de réglage de la température permettant de refroidir l'article traité pour permettre sa manutention.

   11 - Appareil suivant la revendication 2 , caractérisé en ce que les éléments thermiques sont disposés aussi bien au-dessous qu'au dessus du produit.

   12 - Appareil suivant la revendication 2 , caractérisé en ce que les éléments thermiques sont constitués par des tubes parcourus par un fluide.

   13 - Appareil suivant la revendication 2 , caractérisé par le fait que le fluide parcourant les éléments thermiques est le même que celui qui baigne les eléments considérés.

   14 - Appareil suivant la revendication 2 , caractérisé en ce que la substance surnageante, dans les compartiments de préchauffage et de refroidissement, a un poids spécifique le plus élevé tout en restant inférieur à celui de l'article traité, tandis que, dans le compartiment de traitement, elle a un poids spécifique le plus faible possible.

   15 - Appareil suivant la revendication 2 , caractérisé en. ce que la substance inférieure est du plomb fondu et la substance supérieure un. sel neutre par rapport au plomb et par rapport à l'article à traiter.

   16 - Appareil suivant la revendication 2 , caractérisé en ce que la 'substance inférieure du bain contenu dans l'appareil est du plomb fondu, et la substance supérieure de ce bain un gaz <Desc/Clms Page number 10> neutre par rapport au plomb et par rapport a l'article a traiter.

   17 - Appareil suivantla revendication 2 , caractérise en ce que la circulation de la substance inférieure du bain suivant la revendication 6 est assurée par aes moyens mécaniques.

   18 -.Appareil suivant2 et 9 , caractérisé en ce que la circulation désirée est assurée par des moyens thermiques.

   19 - Appareil suivant 2 et 9 , caractérisé en ce que le récipient a en coupe, une forme annulaire, le chauffage du liquide étant rea.lisé de manière a assurer la circulation désirée par thermeosyphon.

   20 - Appareil suivant 2 et 9 , caracterise en ce que seuls le bras inférieur et le bras montant côté entree des articles a. traiter de l'anneau sont chauffés, ce chauffage étant réalisé par induction.

   22 - Appareil suivant 2 et 9 caractérise en ce que pour produire ce cnauffage localisé on donne une section moindre aux parties a chauffer rapidement par rapport a celle des parties qui ne sont a chauffer que d'une façon plus modérée.

   23 - Appareil suivant 2 et 9 , caractérisé en ce qu'on divise la partis du ba.in a cnauffer rapidement en un nombre de bras égal au nombre de phases d'un courant de chauffage polyphasé.

   24 - Appareil suivant 2 et 9 , caractérisé en ce qu'on complète le système de chauffage par induction d'un dispositif spécial uniforme jusqu'a la, fusion totale du bain et ensuite le chauffage désiré des bras inférieur et montant.

   25 - Appareil suivant 2 , caractérisé par le fait que l'angle de pénetration de l'article a traiter dans le bain et sa courbure est réglable au moyen de rouleaux d'entrée de l'article, montes sur un support pouvant recevoir un mouvement d'oscillation autour d'un axe disposé dans le prol ngement de l'axe passant par les axes des deux rouleaux et parallèle aux axes desdits rouleaux, <Desc/Clms Page number 11> et par un galet monté sur un axe coïncidant avec l'axe du rouleau d'entrée inférieur et pouvant recevoir autour de celui-ci un mouvement d'oscillation.