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L'invention concerne des perfectionnements aux traitements ther- miques de pièces de fonte coulées blanches et graphitisées par recuit con- sécutif. Elle se rapporte plus particulièrement au procédé qui consiste dans le cycle de traitement suivant comportant trois phases :
1) - austénisation suivie de trempe martensiique étagée.
2) - revenu et germination du graphite à température précise de l'ordre de 450 et variable selon la composition.
3) - graphitisation consécutive à haute température (comprise gé- néralement entre 800 et 950 ).
Ce procédé présente des difficultés dans le cas de traitement de grosses pièces, dont les dimensions transversales peuvent atteindre et dé- passer 4 à 7 cm tels que des viiebrequins de moteurs d'automobile, en raison de la dimension des bains de sels nécessaires et de la difficulté, d'obtenir une vitesse de refroidissement suffisante pour obtenir la struc- ture quasi martensitique.
Il a été découvert, selon l'invention, qu'on peut obtenir des bons résultats dans la fabrication en sérié de telles pièces coulées blan- ches même en sable à noyaux, ou en carapace, sans ation de tapures malgré la dimension et la forme des pièces, si l'austénisation ayant eu lieu à température convenable : comprise entre 780 à 8800 pendant une durée suf- fisante pour l'homogénéisation de température et l'équilibre structural (20 minutes à 1 heure 30 minutes ), la pièce est ensuite soumise à un re- froidissement à l'air calme jusqu'à ce que la surface soit abaissée à une température comprise entre 650 et 700 (soit environ 680-et 7800 à coeur) avant d'être immergée dans le bac de trempe d'eau ou d'huile, froide ou chaude.
Cette définition du refroidissement intermédiaire est caractérisée par le fait que dans les parties les plus refroidies de la pièce la struc- ture est restée austénique et prend encore la trempe martensitique durcis- sante par immersion dans le liquide de trempe.
Il est remarquable que par l'emploi de cette trempe différée sur des pièces en fonte blanche, on puisse avec une parfaite régularité éviter les tapures.
Ce procédé s'applique en particulier à la fonte suivante :
EMI1.1
Mn si au Ni Zr Ti Ai 10 Mn 1 ffi----j-----a 05 5h 2 1 1 1, 35 o,75 0, 05 o,05 0,3 OY03 0, 06
Ainsi,par exemple, des vilebrequins avec ligne d'arbre de 40 mm de diamètre sont coulés en sable à noyau en fonte blanche. Ces moulages blancs sont austénisés par exemple à 840 1 heure, puis refroidie à l'air calme jusqu'à ce que la surface soit entre 650 et 700 selon que l'on considère les régions les plus minces ou les plus épaisses, puis les pièces sont immergées dans l'huile.
Après trempe, ces moulages sont soumis au revenu de germination à 440 durée 4 à 5 heures, puis avec ou sans refroidissement intermédiai- re, les moulages sont portés à 9200 2 heures, puis refroidis à l'air calme
On obtient ainsi les caractéristiques suivantes : - absence totale de cémentite primaire ; - nombre de nodules de graphite par millimètre carré: 2.000 à 6.000 ;
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- caractéristiques de traction : R = 80 à 100 kg/ mm2;
A% = 5 à 7% (suivant les normes françaises en vigueur pour les aciers); - limite d'endurance en flexion rotative; 36 kg/mm2,
Eventuellement, on peut, après la graphitisation à 920 , effectuer une graphitisation partielle ou totale de la perlite entre 650 et 700 , ou faire un traitement de qualité comportant trempe et revenu, ou effectuer un durcissement superficiel.
Le procédé s'applique également aux pièces minces (c'est-à-dire inférieures à 10 mm) de forme compliquée, coulées en coquille avec ou sans pression. Il s'applique dans ce cas, notamment à la composition suivante de fonte :
EMI2.1
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> Cu <SEP> S <SEP> P <SEP> Ti <SEP> Al
<tb> 2 <SEP> 1 <SEP> 1,5 <SEP> 1,35 <SEP> 0,05 <SEP> 0,05 <SEP> 0,05 <SEP> 0,05
<tb>
Des moulages blancs de cette composition sont austénisés à 810 , refroidis à l'air calme jusqu'à 7000 en surface, puis trempés à l'eau ou à l'huile sans risque de tapures malgré les parties anguleuses. Ces pièces sont revenues 2 heures à 440 , puis portées 1 heure à 885 et refroidies à l'air calme.
On obtient ainsi 6.000 à 30.000 grains de graphite par millimètre carré ; R = 80 à 100 kg/ mm2; A % = 5 à 7 %
REVENDICATIONS
I) Procédé de fabrication de pièces en fonte coulées blanches et
EMI2.2
graphi td.sé,oD:' 11ïrlp1t)-.trM,teW'e:1t:
1 - Austénisation et trempe martensitique ;
2 - Revenu-et germination du graphite ;
3 - Graphitisation du graphite primaire à haute température ; caractérisé par le fait que pour éviter après l'austénisation du premier cycle de traitement, les pièces sont refroidies à l'air calme sans transformation et à températures aussi basses que cela est compatible avec la trempe martensitique dans l'immersion consécutive dans le milieu de trempe.
Il) Procédé selon dans lequel on opère après austénisation vers 840 un refroidissement à l'air calme jusqu'à ce que la température de'la surface soit comprise entre 650 et 700 ,' puis une immersion de la pièce dans l'huile ou dans l'eau.
III) Application du procédé selon I) à des pièces de fonte de com- position.
EMI2.3
<tb>
<tb> <SEP>
Mn <SEP> Si <SEP> Cu <SEP> Ni <SEP> S <SEP> P <SEP> Zr <SEP> Ti <SEP> A1
<tb>
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