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@ PROCEDE POUR AMELLORER L'ETIRAGE DE FILS ET' PROFILES EN- FER ET EN 'ACIER,
Pour le fer et leader, on sait-employer des recouvrements non m é- talliques tels que couches de phosphate, couches d'oxyde, couches de brunis- sage, à l'effet de faciliter les travaux de façonnage ne donnant pas de copeaux.
Les procédés ainsi utilisés et., en particulier., la phosphatation ont pu s'im- planter sur une grande échelle pour les travaux de pressage à la chaîne, l'em- boutissage profond, l'étirage de tubes et corps creuxo
Tandis que, dans les domaines cités, les recouvrements à l'aide de phosphate ont fait progresser la technique qui consiste à employer, de préférence, des systèmes de phosphatation à base de nitrates et parfois aussi de chlorates, des difficultés d'exécution technique se présentèrent dans le travail à froid de fils et profilés en acier et, particulièrement, en fer;
pour cette raison, la phosphatation ne présenta pas, pour l'étirage de fils et profilés en acier, les mêmes avantages que pour l'étirage de corps creux, ces avantages consistant en la facilitation et en l'amélioration du procédé d'étirage au point de vue ménagement de l'outillage, diminution du nombre des recuits, amélioration de la surface du produit fini, augmentation de la vites- se d'étirage etc...
La plupart du temps, l'étirage de fils et profilés en acier ne réussissait que si des conditions déterminées et complexes étaient réunies quant au traitement préalable et au traitement à posteriori du pro- duit à phosphatero On n'est pas arrivé - jusqu'ici à étirer des profilés et fils de fer en utilisant des recouvrements non métalliques ni, en particu= lier, à étirer des fils et profilés à parois relativement minces
Pour l'obtention de couches fermement adhérentes destinées à faciliter le façonnage du produit, on avait ensuite considéré comme déter- minante la capacité d'aspiration de la couche et appliqué, en conséquence, des couches relativement épaisses des par exemple, 10 à 20 microns.
Ce faisant, on avait tenu compte aussi du fait que la couche devait suffire pour autant de phases de déformation que possible et que la surface sur laquelle elle se répartit augmente de plusieurs fois avec la déformation.
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Il a été constaté, avec étonnement, que des couches minces non métalliques, en particulier, des couches de phosphate-pour autant qu'elles recouvrent uniformément la surface du métal-conviennent pour l'étirage de fils et profilés minces en acier et même en fera Ce sont les couches d'une épaisseur allant jusqu'à 5 microns, appliquées- au- commencement de l'étirage, qui conviennent le mieux;, Il a été constâté en outre que les couches de texture aciculaire facilitent particulièrement bien l'étirage.
Semblables couches s'obtiennent,par exemple, par des procédés de phosphatation où l'a- gent accélérateur est le chlorate,
Avec les solutions de phosphate habituellement employées jusqu'i- ci, on obtenait, sur le produit à étirer,,des couches de 10 à 20 microns d'é- paisseur et d'une texture semblable à celle que représente la figure 1. La couche était appliquée en 5 minutes dans un bain à 95 contenant, par litre, 19,5 grammes de Zn,23 gr. de P205 et 24,5 gr. de NO3. Conviennent particuliè- rement, aux termes de l'invention, des couches d'une épaisseur allant jusque 5 microns et d'une texture aciculaire comme la représentent les figures'2 et 3.
La couche suivant rigure 2 fut appliquée, en 5 minutes, dans un bain à 45 contenant, par litre, 3,7 gr. de Zn, 9,6 gro de P205 et 3,9 gr. de C103.
La couche suivant la figure 3 fut appliquée, en 5 minutes, dans un bain de phosphatation à 70 contenant, par litre,-3,3 gr. de Zn -10,5 gr. de P2O5 et 4 gr. de 0103, après rinçage préalable dans une solution froide d'un sel à 19% de sel de soude calciné et 81% de disodium-phosphate additionné de 0,06% de fluorure potassique-titanique.
Conviennent particulièrement pour obtenir la couche de recouvre- ment,des solutions acides de phosphate, de préférence des solutions de phos- phate de zinc, auxquelles 'On ajoute, comme agent accélérateur, du /Chlorate en proportion P2O5;C1O3 déterminée. Les recouvrements obtenus à l'aide, de bains contenant du chlorate présentent des avantages spéciaux au point de vue du façonnage quand le rapport P205 : C103 est maintenu entre 1:0,1 et 1 91.
Un rapport P2O5; 0103 de 1 : 0,3à 1 : 1 s'est révélé particulièrement effi- caceo Eu égard à la stabilité des bains, il est à recommander de choisir un rapport entre 1 : 0,3 et 1 : 0,6, de préférence 1 : 0,35 à 1 : 0,400 Dans les limites de la gamme particulièrement efficace, on obtient des recouvre- ments de phosphate qui, au point de vue uniformité, sont beaucoup meilleurs qu'avec des compositions sortant des limites qui font l'objet de l'invention.
Conviennent particulièrement des couches obtenues dans des solutions de la composition donnée comme préférable maintenues efficaces par des solutions de complément composées comme ou à peu près comme les solutions initiales.
L'application de la couche de phosphate peut se faire à la tem- pérature ambiante ou à une température plus élevée pouvant aller jusqu'à la température d'ébullition. On travaille de préférence à des températures moyen- nes, entre 40 et 80 o Dans la phosphatation à basse température surtout, il peut y avoir avantage à effectuer, avant la phosphatation, un rinçage en so.. lution froide de phosphate de soudecontenant du titane, solution obtenue avec un sel de disodium-phosphate vaporisé à sec avec un composé de titane et ré- glée dans la gamme pH de 9,5 à 10.
Grâce à semblable rinçage, et surtout quand la phosphatation se fait en bains à la température ambiante ou à une tem- pérature moyenne., on obtient une couche qu mieux qu'une couche obtenue sans rincage, facilite retirage des fils traitéso Mais un tel rinçage ne suffit pas pour,,en combinaison avec d'autres procédés de phosphatation connus - par exemple lorsque l'agent accélérateur est le nitrate -, donner des couches jus- que 5 microns qui permettent l'étirage de fils en fer ou acier comme c'est dans le cas 'd'après l'inventiono
Les couches obtenues par application de l'invention conviennent tout particulièrement pour faciliter l'opération d'étirage de sorte que, avec ces couches, on peut étirer les fils en acier et même en fer et en diminuer considérablement la section.
On peut.aussi utiliser avantageusement ces cou- ches minces d'un pouvoir-couvrant uniforme pour d'autres opérations de défor- mation qui impliquent une diminution de section.
Occasionnellement, on s'est déjà servi, pour faciliter le façon-
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nage à froid du fer et de l'acier, de solutions de phosphatation contenant du chlorate et de solutions contenant du nitrate, sans que l'on puisse main- tenir l'épaisseur de la couche dans des limites déterminées.
On n'avait tou- tefois par reconnu ni le fait que les couches minces jusque 5 microns con- viennent spécialement ni*l'importance que revêt un recouvrement uniforme, pour l'étirage des fils d'acier et de fer en particulière,
Selon l'invention, il suffit, après le décapage et le rinçage habituels, d'une simple phosphatation en solutions citées contenant du chlo- rate pour pouvoir procéder à des façonnages quelconques à l'aide de couches de phosphate et même à des façonnages de fils de fer et d'acier par étira@ Ainsi on obtient également, lors de l'étirage de fils d'acier et spéciale- ment de fer, les avantages que présentent les procédés de phosphatation dans le domaine du façonnage ne donnant pas de copeaux.
Le procédé est décrit ci-dessus à l'aide de quelques exemples.
Exemple 1.
Du fil d'acier d'une teneur en carbone égale à 0;73% et d'un dia- mètre de 2,8 mmo fut, après le décapage et le rinçage habituels, traité pen- dant 5 minutes dans un bain à 65-7000 contenant, par litre, 3,3 gr de Zn, 10,5 gr. de P2O5. 4 gr. dé C103 et 1,1 gr deNa puis il fut rincé vigoureu- sement à l'eau; Le graissage du fil phosphaté se fit par immersion, dans une solution savonneuse, Le fil fut ensuite réduit en II passes à 0,89 mm., ce qui-correspond à une réduction de section de 90%, L'étirage se fit à sec au moyen de savon.
Les bruits provoqués par vibration dans la filière et que l'on percevait lorsqu'avaient été ;#employés les procédés de phosphatation u- suels n'étaient plus perceptibles quand on employait le procédé qui fait l'objet de l'invention,
L'aspect était beaucoup-plus uniforme et les parties nues ou arê- tes redoutées ne se présentaient pas.
Exemple 2
Du fil de fer de 2,2 mmo fut, après décapage et rinçage en sel minéral, par exemple en solution d'acide chlorhydrique à 10%, traité de la façon suivante il fut immergé pendant 1 minute dans une solution froide d'un sel avec 19% de sel de soude calciné et 81% de disodiumphosphate additionné de 0,06% de fluorure potassique-titanique puis traité pendant 5 minutes dans une solution de phosphatation à 40-4500 contenant , par litre, 3,6 gr. de Zn, 9,5 gr. de P2O5. 3,9 gr. de C103 et 1,1 gro de Na, puis rincé à l'eau et pas- sé au savono Il fut ensuite étiré à 0,24 mm, ce qui correspond aime réduc- tion de section de 99% L'étirage se fit sur machines multiples au mouillé, au moyen d'une solution savonneuse.
Tandis qu'il n'était pas possible jusqu'ici, avec procédés de phosphatation.d'étirer des fils de fer, les fils de fer phosphatés d'après l'invention se laissèrent parfaitement étirer tout en conservant un aspect uniforme. Il s'est avéré qu'en étirant des fils de fer minces avec couches de phosphate habituelles, trou de la filière se bouche à la première passe avec cette conséquence que le fil est pincé. Cet inconvénient est évité quand on emploie le procédé de phosphatation qui fait l'objet de l'invention, sur- tout avec solutions déterminées contenant des chlorates,
REVENDICATIONS.
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