BE531268A - - Google Patents

Description

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   On connaît des aciers de cémentation au chrome-nickel des types "ECN 25","ECN 35et "ECN 45conformes à la norme DIN 1662 ainsi que desaciers "15 Or-Ni 6"   et'1.8   Cr-N1   8"     conformée   à la norme DIN 17.210, parmi lesquels particulièrement les aciers "ECN 45"   et"L8     Cr-Ni   8" servent à la fabrication de pièces de cémentation dont les noyaux doivent avoir des duretés   partlcu-   lièrement élevées, même quand les sections transversales sont relativement grandes.

   C'est ainsi que la norme DIN   17.210   prévoit ce qui suit pour l'acier   "18     Cr-Ni   8": des disques de 30 mm d'épaisseurdoivent avoir une dureté EB30 de 343-414 (correspondant à une résistance à la traction de 120- 145 kgr/mm2) et des disques de 60 mm d'épaisseur, une dureté de 314 à 386 (correspondant à une résistance à la traction d'environ   110-135     kgr/mm2);

     et la norme DIN   1662,   spécifie pour l'acier "ECN 45" en barre d'épaisseur moyenne d'environ 60 mm de diamètre, après trempe à l'huile, une résistance de 120 à 140   kgr/mm2.   Comme il ressort de la norme DIN 172.10, les aciers de cémentation qui y sont mentionnés entrent en premier lieu en ligne de compte pour la fabrication des roues'à plateaux, des roues coniques et des roues dentées de diamètres relativement grands. Il s'agit donc d'objets dans lesquels la zone à carburer entoure complètement la périphérie de la pièce, et d'aciers de la catégorie contenant jusque   0,3 %   de carbone, 1 à 3% de chrome et 1 à 3%, de préférence   1,5 -   3% de nickel.

   Toutefois, ces aciers connus au chrome-nickel à plus de 1 %, de préférence   1,5 %   de nickel, offrent l'inconvénient d'une sensibilité' à la formation de fissures sur la couche superficielle carburée, sensibilité qui augmente quand la teneur en nickel   s'accroît.   Cette sensibilité à la formation de fissures   s'explique   par les transformations de structure que subissent les pièces après la cémentation en poudre appliquée suivant le procédé ordinaire. En général, après la carburation, on laisse les pièces se refroidir dans des caisses avant qu'elles ne soient ensuite   adoucies par   recuit ou durcies après les avoir retirées des caisses.

   Lors du refroidissement en caisses, la zone périphérique carburée se transforme la première en perlite, alors que le noyau non carburé ne se transforme qu'à des températures plus basses à l'étage intermédiaire ouà celui de martensite, à cause de la faible attirance de ces a-   ciers   à la transformation. Du fait que cette transformation de structure du noyeau apparaît un certain temps après, il se produit dans la zone périphérique des tensions de traction pouvant aboutir à la production de fissures, et cela d'autant plus vite que les dimensions du noyau entouré par la couche carburée sont plus grandes. 



   On a essayé d'éviter cette formation de fissures en modifiant le procédé de traitement. Ainsi, par un refroidissement accéléré des pièces après la carburation, on peut entraver la transformation en perlite de la zône périphérique. Toutefois, ce mode de traitement entraîne également avec lui des difficultés, par exemple de mauvaises conditions de travail du personnel ouvrier, par suite de la formation de fumées et de saletés. Mais les pièces peuvent encore, après la carburation, n'être refroidies que jusqu'à l'étage de perlite, c'est-à-dire à environ 670-680  C et être recuites à cette température entraînant la formation de perlite, pour aboutir de façon   obliga-   toire à la transformation à l'étage de perlite aussi bien de la zone de la périphérie que du noyau.

   Ces mesures échappatoires nécessitent par conséquent des opérations particulièresou un hall à fours supplémentaire, ou bien elles peuvent donner lieu à des difficultés   d'exploitation   ou à une réduction de la quantité produite. 



   On a tenté de contrecarrer la   formation   de fissures par addition de molybdène; toutefois, par ce procédé, les attirances à la transformation de la zone périphérique carburée et du noyau sont encore réduites davantage, de sorte que, dans ce cas, un refroidissement normal en caisses ne peut être réalisé. 



   Conformément à l'invention, en appliquant le refroidissement ordinaire en caisses après la carburation, on aboutit à éviter la formation de fissures dans la zone périphérique entourant le noyau non carburé dans 

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 des pièces en acier de cémentation chrome-nickel cités ayant des sections transversales pour lesquelles, jusqu'à présent,   apparaissaient   des formations de fissures du genre décrit, au cours du refroidissement en caisses. 



  Pour écarter cette apparition de défauts se produisant sur les pièces de sections relativement grandes, il est nécessaire de donner aux aciers de cémentation au chrome-nickel une teneur en vanadium telle que la transformati.on à l'étage de perlite s'effectue à vitesse élevée aussi bien dans la zone périphérique carburée que dans le noyau non-transformé, de manière que, par suite de cette vitesse, des formations de fissures ne puissent plus se produire. La teneur en vanadium nécessaire à ce but se situe dans Pintervalle compris entre environ 0,03 et 0,25 %.

   Alors que dans l'acier de cémen-   tation   normal au chrome-nickel à environ 2 % de nickel et 2 % de chrome, la transformation à l'étage de perlite nécessite un recuit d'une durée de plus de 5 heures, en général de 6 à 8 heures, à la suite d'une addition de vanadium d'environ 0,10 %, par exemple on réalise cette transformation en 40 à 45 minutes, c'est-à-dire que la vitesse de transformation est portée environ à 8 à 10 fois sa valeur primitive, de sorte que les zones de la périphérie et du noyau se transforment à l'étage de perlite. Grâce à l'augmentation de la vitesse de transformation à cet étage, il est possible de continuer à appliquer le procédé de traitement usuel après durcissement par cémentation, et de laisser les pièces se refroidir dans des caisses sans qu'elles ne présentent de fissures.

   Pour compenser la teneur en carbone partiellement libérée par le vanadium, il est à recommander d'augmenter la teneur en carbone de l'acier de quelques centièmes pour cent pour obtenir la même dureté du noyau. 



   Il est remarquable que par l'application du procédé conforme à l'invention, la grosseur des grains n'est pas diminuée et l'aptitude au durcissement n'est non plus pas influencée. 



   Rien n'est modifié non plus à l'essentiel de   l'invention   si les aciers utilisés renferment en outre de petites quantités d'autres éléments d'alliage tels par exemple: du molybdène, manganèse, tungstène, bore cuivre ou aluminium, seuls ou en mélange, les teneurs maxima en ces éléments étant de préférence les suivantes: pour le molybdène 0,3 % pour le   manganse   1,5 % pour le tungstène   0,5 %   pour le bore 0,3 % pour le cuivre 0,3 % pour   l'aluminium     0,1 %   Il en est de même si les aciers ont été refondus pour obtenir des structures à graines fins, par exemple par désoxydation à l'aluminium. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de traitement d'aciers de cémentation à base de chromenickel, en évitant la sensibilité à la formation de fissures de la couche superficielle carburée dans des aciers   àhaute   dureté de noyau et àplus de 1,3 %, de préférence à plus de 1,7 % de nickel et au maximum 0,30   %   de carbone quand on applique le refroidissement usuel en caisses   âpres   la carburation, caractérisé en ce que, pour des pièces d'acier devant être cémentées sur toute leur périphérie et ayant des sections transversales telles que, lors du refroidissement en caisses, des formations de fissures peuvent apparaître dans la couche carburée, on soumet au traitement des aciers ayant une teneur en vanadium telle que la transformation à l'étage de perlite s'effectue à grande vitesse,

   aussi bien dans la zone périphérique carburée que dans le noyau non-carburé, de manière   qu'il   ne se produise pas de formations de fissures.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on <Desc/Clms Page number 3> traite des aciers ayant la composition citée dans la revendication 1, et renfermant toutefois encore en plus de petites quantités d'autres éléments d'alliage, tels par exemple que le molybdène, manganèse, tungstène, bore, cuivre et aluminium, seuls ou en mélanges de plusieurs d'entre eux.