BE495164A - - Google Patents

Description

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  PALIER A GLISSEMENT. 



   Il est connu depuis quelque temps que le rôdage de paliers à glissement, spécialement de ceux pourvus de coussinets en alliage de cuivre ou de fer, se produit beaucoup plus rapidement et sans dangers, lorsque les surfaces de roulement des coussinets sont recouvertes d'une couche très mince d'un métal doux, par exemple de plomb. On peut admettre dans ce cas, que cette couche de métal doux, ductile, agit à la manière d'un agent de polissa- ge introduit entre la surface de glissement et l'arbre, où les rugosités de- meurant lors de la préparation des éléments du palier sont rapidement et complètement.. aplanies par le rôdage de l'arbre. L'épaisseur de la couche de métal est estimée à environ 20 microns. L'application a lieu par électro- lyse à partir de solution aqueuse.

   En outre, on connaît encore des procédés qui recommandent l'application par évaporation d'une couche de métal sur le coussinet du palier. 



   Les applications décrites de minces couches de métal sur les surfaces de glissement aboutissent bien à une diminution très notable de la durée du rôdage, mais ces procédés n'ont pu jouer aucun rôle important, et certes pour les raisons suivantes : 
1 ) Les couches métalliques appliquées forment surcharge , c'est-à-dire que les dimensions des coussinets sont modifiées de façon cor- respondante à l'épaisseur de la couche, de   sorte.que   le coussinet et arbre ne s'adaptent plus l'un à l'autre et qu'il est nécessaire de réajuster l'arbre. Ceci est particulièrement le cas pour les dépôts électrolytiques mentionnés, pour lesquels des   épaisseùrs   de couches plus fortes sont né- cessaires, que pour le procédé d'application par évaporation.

   Une prise en considération d'avance de ce dépôt lors de la fabrication des éléments du palier, n'est possible qu'au prix de grosses difficultés, qui rendent le procédé non rentable pour son application   pr atique.   Comme les paliers à glissement nécessitent des tolérances de fabrication particulièrement étroi- 

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 tes, et comme la capacité de charge et la durée de vie dépendent dans une très large mesure de l'exactitude de la-forme et des dimensions du palier, un procédé de ce genre est nécessairement exclu. La-dessus s'ajoute le fait qu'une séparation électrolytique n'est techniquement pas possible pour une série de métaux. 



   2 ) Les couches de métaux appliquées sur les coussinets n'adhèrent pas de façon suffisamment ferme sur le corps de base, et sont facilement arrachées pendant-le fonctionnement du palier, spécialement en cas de chocs ou de coups. 



   3 ) Lors du dépôt électrolytique de couches métalliques, les arêtes vives agissent de façon nuisible sur les coussinets à   recouvrir,.--:   parce que, à ces endroits, par suite des hautes densités de courant, la sé- paration des métaux est trop rapide et trop agitée, et se produit par con- séquent à l'état détaché, sous forme   de.dentrites.   Ces couches métalliques sont inutilisables pour le but en question. 



   4 ) Le dépôt de couches métalliques par le procédé par éva- poration nécessite des appareils très coûteux, spécialement à cause de la haute température d'évaporation du métal à déposer, et à cause de la néces- sité d'effectuer.l'opération dans le vide ou en atmosphère neutre (hydro- gène, argon), pour éviter une oxydation des vapeurs métalliques. 



   On a trouvé, à la suite de recherches étendues, que les in- convénients cités peuvent être complètement supprimés tout en conservant entièrement les avantages, si l'application des couches métalliques s'ef- fectue par des réactions dans des bains de sels fondus liquides. Par con- séquent, suivant l'invention, on propose de réaliser une amélioration des propriétés de paliers de glissement métalliques au moyen de couches minces de métaux purs ou d'alliages, en immergeant un des éléments du palier, c'est-à-dire le coussinet ou l'arbre, dans un bain liquide de sels fondus, qui contient dans chaque cas particulier le métal à séparer'ou les compo- sants de l'alliage à séparer sous forme de sels correspondants.

   Eventuel- lement, il peut être avantageux d'immerger les deux éléments du palier dans le bain de sels fondus liquide, qui contient dans chaque cas particulier les métaux à séparer ou les composants des alliages à séparer sous forme des sels correspondants. De cette manière, il est par exemple possible, dans un coussinet à surface dure, de faire tourner un arbre à surface douce, dans le cas où cela peut paraître nécessaire pour des buts déterminés. 



   Le cours des réactions par immersion des éléments du palier dans les bains de sels fondus correspondants, s'effectue suivant le schéma suivant :   Mel +   sel de Me2 Sel .de Me1 Me2 
Dans cette formule, 
Me1 représente le métal de la pièce du palier, 
Me2 le métal à séparer. 



   Il s'agit ici par conséquent de réactions dans lesquelles se déposent sur la pièce de palier immergée, un nombre d'atomes de Me2 environ égal au nombre d'atomes de Me1 qui passent inversement de la pièce du pa- lier dans le'bain de sels fondus. Il en résulte les avantages suivants : 
1 ) Assurance de la conservation absolue des dimensions des coussinets traités; 
2 )   le   métal séparé, à la température de travail, qui se si- 

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 tue d'après le point de fusion du mélange de sels employé dans chaque cas particulier, diffuse dans la pièce de palier immergée en formant un allia- ge et unit de façon excessivement ferme la couche superficielle de métal au corps de base du coussinet. 



   3 ) A tous les endroits du coussinet immergé, que ce soit sur des arêtes, dans les encoches ou sur les surfaces, la. couche de métal sépa- rée est de même épaisseur et de même constitution. 



   4 ) La réalisation industrielle est particulièrement simple. 



  La durée d'immersion comprend, suivant la nature des métaux à séparer et des matières à traiter, seulement 1/2 à 10 minutes. Un réajustage ulté- rieur n'est pas nécessaire. 



   Des essais poussés de paliers, exécutés chaque fois dans des conditions d'essais exactement les mêmes, montrent à présent que des cous- sinets traités de cette manière présentent des avantages extraordinaires vis-à-vis des pièces non traitées. Les améliorations déjà spécifiées plus haut à propos des dépôts électrolytiques décrits obtenus à partir de solu- tion aqueuse ou par évaporation, concernant le comportement au rôdage des coussinets ont pu se confirmer entièrement. Mais en outre, un certain nom- bre d'autres avantages ont été constatés, qui concernent avant tout une amé- lioration notable que la capacité de charge, de la marche forcée, de la for- mation de miroir de glissement et un échauffement considérablement moindre du palier pendant son fonctionnement. 



   Les surfaces intérieures des coussinets devant être traitées par le procédé décrit, peuvent avantageusement consister en matériaux sui- vants (Me1 de l'équation ci-dessus) : fer et alliages de fer, cuivre et alliages de cuivre, zinc et alliages de zinc. 



   Il est indifférent qu'il s'agisse de coussinets à éléments uniques ou de coussinets combinés à plusieurs éléments. Dans ce dernier cas, il est seulement nécessaire que la. couche intérieure du coussinet con- siste en un des matériaux cités. 



   Pour le dépôt sur le coussinet, on peut principalement utili- ser les matériaux suivants   (Me   de l'équation ci-dessus) : étain, plomb, bismuth, antimoine, cadmium, zinc, thallium, indium gallium, cuivre et les métaux nobles, soit seuls soit en combinaisons quelconques. En principe, on peut séparer tous les métaux et alliages qui, à la température corres- pondante de travail dans le bain de sels sont plus nobles que le métal de base au point de vue électrochimique. Deux ou plusieurs des métaux cités peuvent être déposés simultanément sous forme d'alliage, lorsque le bain fondu contient un mélange correspondant de deux ou plusieurs sels métalli- ques. 



   Dans certains cas particuliers, spécialement'lorsqu'un métal ou alliage prévu pour le dépôt s'allie mal au matériau du coussinet, il est préférable de déposer d'abord une couche intermédiaire consistant en un autre métal ou un autre alliage, qui s'allie facilement aussi bien au matériau du palier qu'à la. couche superficielle désirée. Un tel procédé est préférable, lorsque, par exemple, du plomb doit être déposé sur du fer. On peut alors utiliser comme couche intermédiaire de ,l'étain. 



   Exemple : 
Un coussinet de palier se trouvant sur le marché, en laiton spécial, est étamé par immersion dans un bain de sels contenant du   chloru=   

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 re d'étain. En outre, un coussinet de palier du même genre a été recou- vert de plomb par immersion dans un bain de sels fondus contenant du chlo- rure de plomb. Les dimensions des coussinets demeurent constantes. Les couches métalliques nouvellement formées sont très adhérentes et ont une constitution entièrement   similaire,à   tous les endroits. Les coussinets ainsi traités ont été essayés sans autre réajustement.

   Dans des conditions. d'essais chaque fois exactement semblables, on trouve par exemple en ce qui concerne la capacité de charge, les chiffres suivants : 
Exemple 1 Exemple 2 laiton spécial, non traité env. 100 Kgr/cm2 env.   140   Kgr/cm2 id. id. étamé env. 400 Kgr/cm2 env. 540 Kgr/cm2 id. id. plombé env.   420   Kgr/cm2 env. 580 Kgr/cm2 
L'application de l'invention ne se limite pas à des paliers de glissement, mais offre également les avantages décrits lorsqu'on l'appli- que à d'autres éléments de glissement, par exemple à des segments de pistons. 



   REVENDICATIONS. 



   1 Perfectionnement des propriétés de paliers de glissement au moyen de couches minces de métaux purs ou d'alliages, caractérisé en ce que l'on immerge un des éléments du palier (coussinet ou arbre) dans un bain de sels fondus liquides, contenant dans chaque cas particulier le métal   à   séparer ou respectivement les composants de l'alliage à séparer sous forme de sels correspondants. 



   2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on immerge l'élément de palier dans un bain de sels fondus liquides qui contient dans chaque cas particulier les métaux   à   séparer ou respectivement les composants des alliages à séparer sous forme des sels correspondants.

Claims (1)

1. 3. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de glissement des coussinets non traités sont d'abord munies d'une couche intermédiaire consistant en métal ou alliage, sur laquelle on dépose ensuite la couche superficielle constituée d'un autre métal ou d'un autre alliage.

   4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de glissement des arbres non-traités sont d'abord munies d'une couche intermédiaire consistant en un métal ou alliage, sur lequel on dépose ensuite la couche superficielle consistant en un autre métal ou respectivement un autre alliage.

   5. - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces de glissement des coussinets non traités et les surfaces de glissement des arbres non traités sont d'abord munies d'une couche inter- médiaire consistant en métal ou alliage, sur laquelle on dépose ensuite la couche superficielle consistant en un autre métal ou respectivement un autre alliage.