BE820205A - Materiau presentant des proprietes de durete ameliorees - Google Patents

Description

  "Matériau présentant des propriétés de dureté améliorées"  <EMI ID=1.1> 

  
une dureté améliorée et utilisés dans la production des outils, pour la fabrication des crayons de dressage, des plaques, des galets, ainsi que des couronnes de forage,'des élargisseurs et

  
 <EMI ID=2.1> 

  
Cette invention: se rapporte plus précisément à un matériau de dureté améliorée, composé d'une.,matrice en alliage dur, renfermant des grains de diamant ou de bronze, et destiné essentiellement, à la fabrication des outils travaillant dans des conditions d'usure intense par abrasion.

  
On connaît déjà des matériaux de dureté élevée, contenant du diamant et obtenus par frittage de la matrice dure composée de poudres de tungstène et de matériaux de liaison : cobalt ou nickel avec diamant.

  
. Par exemple, dans le brevet déposé en République

  
 <EMI ID=3.1> 

  
des grains de diamant d'une grosseur allant jusqu'à 1 mm.

  
En prenant des grains de diamant d'une telle grosseur, mais sans fixer des exigences strictes quant aux autres paramètres du matériau (caractère d'emplacement des grains dans la matrice, teneur volumique en grains etc.) il n'est pas possible de garantir l'obtention d'un matériau à grande résistance à l'usure, comparable avec celle des gros cristaux naturels de diamant.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
constituant principal des diamants ne sont pas stipulées tout à fait ; on y indique seulement la nécessité d'utiliser de la poudre de diamant.

  
Même le matériau de dureté élevée, proposé par le brevet

  
 <EMI ID=5.1> 

  
(dureté HRA supérieure à 85), ne possède pas, à proprement parler  une haute capacité de travail, du fait que l'utilisation de gros  grains est accompagnée, pendant leur usure, de la formation,

  
aux sommets, de surfaces d'émoussement notables ; en conséquence, 

  
le rendement de l'outil de coupe se trouve alors réduit et les  grains de diamant se détériorent d'une manière.intense. 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
décrites par exemple dans les différents brevets, demandera, évidemment, la réalisation d'une série importante d'études en ce qui concerne l'établissement -de l'interaction de tels paramètres du matériau comme marque de l'alliage dur (dureté), grosseur des grains de diamant, concentration des diamants dans le matériau, régimes de fabrication, etc.

  
Les essais, faits par les auteurs, ont fait apparaître que la matrice en alliage dur a une influence prépondérante sur la capacité de travail des grains de diamant et, par conséquent, de l'outil lui-même. En outre, il ne faut pas oublier que la température, dans la zone de destruction de l'abrasif, s'élève considérablement en cas d'apparition des surfaces d'émoussement sur les gros diamants naturels, ce qui provoque l'usure intense des diamants.

  
En conséquence, le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus des matériaux de l'art antérieur.

  
On s'est posé le problème d'élaborer des prescriptions précises, en ce qui concerne les paramètres principaux du matériau de dureté élevée, qu'on pourrait également obtenir

  
par les procédés de l'art antérieur, mais qui est tel, dans les conditions de l'invention, qu'il présente une plus grande résistance à l'usure.

  
Pour la mise en oeuvre de l'invention, le matériau de dureté élevé, qui comporte une matrice en alliage dur renfermant des grains de diamant, est choisi de telle façon que les grains de diamant aient une grosseur de moins de 0,8 mm et soient

  
 <EMI ID=7.1> 

  
matériau, régulièrement dans le volume de la matrice, dont la dureté HRA est supérieur à 85.

  
L'observation de ces exigences permettra d'obtenir un matériau de dureté très élevée présentant les caractéristiques désirées de grande résistance à l'usure.

  
Conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, le matériau de dureté élevée, fabriqué par le procédé connu, par exemple, par pressage à chaud du mélange en  <EMI ID=8.1> 

  
caractérisé par le fait que le rapport entre le poids des 

  
grains initiaux, mis en oeuvre dans la fabrication des matériaux,  et le poids des grains qui peuvent être extraits par 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
du poids des diamants initiaux. 

  
Le diamant et l'alliage dur sont des matériaux qui diffèrent, considérablement, par leur nature. Ainsi, par

  
 <EMI ID=11.1> 

  
graphitisent à partir de 800[deg.]C et réagissent chimiquement

  
avec les métaux les entourant en particulier avec le cobalt.

  
La capacité de travail du matériau proposé n'est assurée qu'à condition que la zone (épaisseur) de destruction des diamants, au cours de la fabrication de l'outil, ne modifie pas notablement les propriétés physico-mécaniques de la matrice en alliage dur. Il est plus facile d'exprimer, quantitativement, cette condition par les pertes pondérales en diamants qui ne

  
 <EMI ID=12.1> 

  
poids.

  
De la sorte, l'objet essentiel de l'invention consiste

  
 <EMI ID=13.1> 

  
représentative de la destruction des diamants, en cours de

  
 <EMI ID=14.1> 

  
teneur du matériau en diamants ne doit pas être inférieure, comme

  
 <EMI ID=15.1> 

  
La combinaison des paramètres indiqués est déterminante, concrète, et aboutit, en comparaison avec les matériaux déjà connus contenant des diamants, aux modifications qualitatives qui assurent, au matériau selon l'invention, une résistance à l'usure presque égale à celle des gros diamants naturels.

  
L'outillage doté des pièces d'intercalation ou analogues en matériaux selon l'invention présente de très bonnes caractéristiques d'utilisation et n'est pas moins résistant, dans beaucoup de cas, que les outils armés de. gros diamants naturels, en ce qui concerne la résistance à l'usure, tout en présentant par ailleurs une meilleure capacité de coupe.

  
La fabrication de l'élément-de travail ( 10 x 10), à partir du matériau selon l'invention, pour l'armement d'un crayon de dressage peut être expliquée par l'exemple suivant.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
et les poudres de diamant d'une grosseur 500/400, dans le

  
rapport pondéral 12:1, respectivement. Après avoir réalisé

  
leur mélange intime, on verse 9,5 g du mélange dans un moule

  
en graphite à action bilatérale, dont l'enceinte cylindrique

  
a une dimension de 10 mm.

  
Le moule est disposé sur une presse à chaud. Le chauffage jusqu'à 1420[deg.]C est réalisé grâce au passage du courant à travers le mélange à fritter. La pression final du pressage à chaud de 200 kg/cm2 assure le retrait de la matrice en alliage dur jusqu'à l'obtention d'une porosité nulle. Après le refroidissement, l'article fritté est retiré du moule, puis nettoyé du graphite et peut être alors fixé, par exemple, sur le corps du crayon de dressage.

  
Il est à noter que les conditions opératoires indiquées pour le pressage à chaud et la méthode proprement dite de

  
liaison des diamants et de l'alliage dur sont, en fait, connues et elles ne font pas en conséquence, l'objet de la présente invention. En utilisant les renseignements connus dans le

  
domaine de l'industrie des poudres, l'homme de l'art peut

  
obtenir un matériau armé de ou renfermant des grains de diamant. Cependant, si l'on ne respecte qu'une partie des conditions opératoires que nous avons établies, la haute capacité de

  
travail du matériau ne sera pas assurée. Par exemple, si les grains de grosseur 500/400 sont enrobés d'une matrice de dureté

  
 <EMI ID=17.1> 

  
pendant toute la durée éventuelle de leur exploitation, c'està-dire jusqu'à l'usure complète. Si la.matrice est d'une

  
 <EMI ID=18.1> 

  
planes sur leurs sommets, les grains seront usés rapidement, comme il a été indiqué plus haut. En outre, il n'est pas assuré une haute capacité de coupe de l'outil. En présence de la matrice avec dureté requise et des grains de grosseur admissible, mais de pourcentage faible de diamant dans le

  
 <EMI ID=19.1> 

  
des irrégularités sur la surface utile du matériau apparaîtront. Il est à signaler que c'est seulement dans le cas où les exigences mentionnées ci-dessus et concernant les rapports de dureté de la matrice, de la grosseur des grains, de la teneur en diamant, ainsi que la grandeur représentative de leur destruction sont satisfaites que l'on peut obtenir un matériau de haute qualité et de dureté satisfaisant, dont la capacité

  
de travail n'est pas inférieure à celle de gros diamants naturels.

  
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné

  
qu'à titre d'exemple, en particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. 

REVENDICATIONS 

  
1. Matériau de dureté très élevée, comportant une

  
 <EMI ID=20.1> 

  
diamant, caractérisé en ce que les grains de diamant ontune grosseur de moins de 0,8 mm et sont répartis, dans une

  
 <EMI ID=21.1> 

  
volume de la matrice, dont la dureté HRA est supérieure à 85.

Claims (1)

1. 2. Matériau selon la revendication 1, du type obtenu par un procédé connu en soi tel que, par exemple, par pressage à chaud du mélange d'alliage dur-matrice avec les grains de diamant initiaux, caractérisé en ce que le rapport des poids desdits grains initiaux mis en oeuvre dans la fabrication des matériaux, et des grains de diamant qui peuvent être retirés par récupération du matériau fini, est tel que les pertes en diamant, lors de la fabrication du matériau, n'excèdent pas <EMI ID=22.1>