BE524064A - - Google Patents

Description

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   J. JACOBS, résidant à CUXHAVEN   (Allemagne) .   



  PROCEDE DE FABRICATION DE GRENAILLE DE FONTE OU D'ACIER A PARTIR D'UN
ALLIAGE DE FONTE. 



   On connaît la fabrication de la grenaille de fonte, dénommée "sable d'acier", par   pulvérisation   dans de l'eau d'un alliage liquide incandescent de fonte soumis à la fusion dans des cubilots ou dans des fours électriques. La grenaille de fonte ainsi obtenue présente, outre une grande dureté, une très grande fragilité et, par suite, les grains font prématurément explosion lorsqu'on les utilise dans des souffleries à jet ou pour scier la pierre. Au surplus cette grenaille de fonte provo- que une usure rapide des organes de projection des appareils à jet.

   La fragilité des grains est due à leur teneur élevée en carbone qui, même lorsqu'on soumet des riblons d'acier ou du fer forgé à la   fusion   dans des cubilots, ne peut, comme le montre l'expérience, être abaissée au-dessous de 3% environ, par suite de l'absorption inévitable du carbone provenant du coke Incandescent. Après pulvérisation dans l'eau et trempe, opérations qui font suite à la précédente, le carbone existe dans les grains en ma- jeure partie sous forme de cémentite. On sait également, que l'on peut, en chauffant ultérieurement au rouge, décomposer la structure de la cé- mentite et séparer en partie le carbone sous forme de graphite. Certes on rend ainsi les grains moins fragiles, mais en même temps la dureté, qui est désirable en elle-même, diminue de façon encore plus   préjudicia-   ble.

   Une légère trempe permet bien d'améliorer la dureté de la couche extérieure des grains, mais dans ce cas le noyau des grains reste doux. 



  Une trempe violente ramène pratiquement la texture à l'état existant avant le traitement   thermique,     c'est-à-dire   que le grain est à nouveau fragile. 



   L'invention est relative à un procédé de fabrication de gre- naille d'acier ou de fonte à partir d'une masse fondue de fonte et ce procédé est caractérisé essentiellement par le fait que l'alliage liqui- de de fonte est soumis à un traitement de décarburation par soufflage . d'air qui n'est pas poussé jusqu'au bout, et est immédiatement après pul- 

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   vérisé   et trempé, de la manière connue. Ce soufflage d'air enlève suffi- samment de carbone à la masse fondue de fonte pour qu'après la trempe les particules de grenaille soient non seulement suffisamment durs. mais aus- si suffisamment tenaces.

   Pour exécuter cette opération de soufflage, on-- introduit dans un petit convertisseur (cornue Bessemer) le fer liquide pro- venant du cubilot ou du four électrique,puis on lui insuffle de l'air jusqu'à ce que sa teneur en carbone soit tombée à   la valeur'voulue,   ce qui dépend uniquement de la durée du soufflage qui doit être déterminée en conséquence.Le tableau suivant permet de se rendre compte de la rela- tion entre la teneur en carbone et le temps de soufflage, en supposant que le fer qui constitue la charge du convertisseur ait la composition   habituelle.   
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  Temps <SEP> de <SEP> soufflage <SEP> Teneur <SEP> approximative <SEP> en <SEP> carbone
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<tb> (minutes)
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<tb> 9 <SEP> 2,5%
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<tb> 10 <SEP> 2.0%
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<tb> 12 <SEP> 1,5%
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<tb> 13. <SEP> 5 <SEP> 1,0%
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<tb> 14 <SEP> 0,5%
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Après 15 minutes de soufflage, la masse fondue ne renferme pratiquement plus de carbone, c'est-à-dire que l'opération de souffla- ge est terminée.

   Une masse fondue ayant-une teneur en carbone comprise 0,15 et 3,0%. de préférence entre 0,5 et 2,0%. donne, lors de la trempe, des grains ayant une dureté suffisante pour tous les usages et ayant en même temps une ténacité sensiblement plus élevée que celle qui peut être obtenue à partir d'une masse fondue non soumise au soufflage et dont la teneur en carbone est ordinairement plus élevée. Une grenaille obtenue par le procédé de soufflage et renfermant 2,5% de carbone a une texture de fonte. Cette grenaille peut être broyée et donner des grains à bords tranchants utilisables dans les machines soufflantes et comme agent de sciage dans l'industrie de la pierre. Une grenaille ayant une teneur en carbone de 0.5% ou moins a, par contre, une texture d'acier. Il est en général impossible de broyer de tels grains.

   Mais ils ont l'avantage de posséder une ténacité et une résistance à l'usure beaucoup plus élevées. 



  Si besoin est, on peut également fabriquer une grenaille douce ayant une ténacité et une extensibilité importantes. 



   L'élévation de température au cours de l'opération de   souffla-   ge permet. ce qui est impossible avec du fer non soumis au soufflage, d' ajouter des métaux d'alliage sous forme solide, tels que du manganèse, du silicium, du nickel, du chrome, du vanadium, etc... ce qui permet une nouvelle amélioration de la qualité de la grenaille. De plus on peut sou- mettre ultérieurement la grenaille à un traitement thermique, qui l'amé- liore, par exemple en la chauffant jusqu'à 700 ou 800 C. en maintenant cette température pendant une heure ou davantage jusqu'à ce que la textu- re ait subi une transformation donnant aux grains le maximum possible de ténacité, puis en la soumettant à la trempe. 



   Le procédé conforme à l'invention permet donc la fabrication de grenaille d'acier et de fonte ayant des propriétés chimiques et mé- caniques très différentes et pouvant s'adapter sans traitements ultérieurs à toutes les applications. Le procédé se distingue aussi par le fait qu'il permet de changer rapidement la qualité du produit fabriqué, puisqu'à par- tir d'une même substance initiale, on peut, si besoin est, fabriquer avec chaque charge de convertisseur (la plupart du temps 1,5 à 2,5 tonnes) des grenailles de qualité différente.

Claims (1)

1. RESUME.

   1.- Procédé de fabrication de grenaille d'acier ou de fonte à partir d'un alliage de fonte, caractérisé par le fait que l'alliage de <Desc/Clms Page number 3> fonte à l'état liquide est soumis à un traitement de décarburation par soufflage d'air qui n'est pas poussé jusqu'au bout, puis est pulvérisé dans l'eau et soumis à la trempe, de la manière connue.

   2.- Modes d'exécution d'un procédé de fabrication de grenaille d'acier ou de fonte à partir d'un alliage de fonte, suivant 1, caracté- risés par l'une ou l'autre des mesures suivantes adoptées isolément ou en combinaison: a) On insuffle de l'air jusqu'à ce que la teneur en carbone de l'alliage liquide de fonte soit tombée à une valeur comprise entre 0.15 et 3,0%. de préférence entre 0,5 et 2.5%. b) On ajoute à l'alliage liquide, à la température plus élevée due au soufflage, des métaux d'alliage améliorant la qualité de la gre- naille .

   c) Avant ou après broyage, on soumet la grenaille obtenue à un traitement thermique qui l'améliore, de préférence en la chauffant jusqu'à 700 ou 800 C, en maintenant cette température pendant une heure ou davan- tage, puis en la soumettant le cas échéant à la trempé.