BE823112A - Procede de fabrication de produits extra-durs - Google Patents

Description

  "Procédé de fabrication de produits extra-durs"  <EMI ID=1.1> 

  
des carbures réfractaires avec une phase agglomérante, notamment du carbure de tungstène -.vec du cobalt, du carbure de chrome avec du nickel, du carbure de tungstène avec du nickel.

  
Le matériau conforme à l'invention peut être employé pour armer différents genres d'outils de forage, de retaillage, etc., travaillant dans des conditions d'usure intensive par abrasion, ainsi que dans les montages de mesure, d'usinage des métaux et autres.

  
On connaît des procédés, faisant l'objet des brevets

  
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R.F.A., N[deg.] 349 732 d'Angleterre, selon lesquels les produits en matériaux extra-durs sont fabriquas par chauffage et application simultanée d'une pression au mélange à fritter, c'est-à-dire par frittage à chaud.

  
Les recherches effectuées par les auteurs ont montré que lorsque la température de chauffage est augmentée, les diamants réagissent activement avec les métaux les entourant,

  
en formant des solutions solides ou des carbures. Le degré

  
de la réaction indiquée change fortement avec la température et la durée du chauffage. Par exemple, à une température de 1460[deg.]C
(température de frittage d'un carbure métallique) un grain de

  
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Il est évident que, s'il est nécessaire de fabriquer un matériau contenant des grains plus fins, par exemple de 250 microns, ladite surface de grains est d'un ordre de grandeur plus grand

  
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car c'est seulement dans ce cas qu'est assurée .une fixation fiable des grains de diamant et, par conséquent, une haute aptitude à la fonction de l'outil fabriqué.

  
Conformément aux procéder faisant l'objet des brevets susmentionnés, dans la forme et le volume de leur description, la durée du processus-de compression à chaud n'est pas strictement spécifiée, et seul le brevet des U.S.A. N[deg.] 2 216 908 indique que pour la compression du matériau, dans le cas de son chauffage par induction haute fréquence, il faut opérer avec des temps de séjour ou de maintien, de l'ordre de 10 minutes.

  
Dans le cas de fabrication de la majorité des matériaux extia -durs à haute propriétés d'utilisation, comme dans la présente invention, de tels temps de séjour ou de maintien

  
sont inacceptables. Ceci ressort avec évidence des remarques indiquées plus haut, ainsi que du fait que les grains de diamant utilisés dans les produits extra-durs considérés ont

  
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En outre, dans le cas de chauffage par circulation d'un courant, le moule de compression est réchauffé à partir du produit à traiter lui-même, et pour la mise accélérée au régime de frittage il s'avère nécessaire de surchauffer le produit, ce qui est indibutablement un inconvénient notable de cette méthode.

  
Le but de l'invention est de supprimer les .inconvénients indiqués.

  
On s'est proposé d'élaborer un procédé de fabricaticn

  
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chauffage du mélange à fritter, excluerait la r-'action indésirable du constituant devant former la matrice avec les grains de diamant et la surchauffe lors du frittage.

  
la solution consiste en un procédé de fabrication de

  
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inférieure à un millimètre, par compression à chaud de ces grains mélangés à un carbure métallique, dans des moules en graphite, .._ une température allant jusqu'à 1800[deg.]C, caractérisé en ce que <EMI ID=8.1> 

  
par induction haute fréquence, puis le mélange est chauffé jusqu'à la température finale de frittage à une vitesse de
3000 à 6000[deg.]C par minute en chauffant simultanément le moule par induction haute fréquence et le mélange par résistance, c'est-à-dire en y faisant circuler un courant.

  
Un tel mode opératoire permet d'éviter la surchauffe

  
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hautes caractéristiques de résistance à l'usure et de pouvoir de coupe.

  
Dans une autre variante de réalisation de l'invention,

  
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le moule de compression, à cette température, pendant un temps allant jusqu'à 2 minutes, et que le mélange est tenu en séjour à la température de frittage pendant un temps ne dépassant pas 2 à 3 s.

  
 <EMI ID=11.1> 

  
optimal de frittage du mélange carbure-diamant.

  
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description explicative d'un mode de réalisation de l'invention qui va suivre.

  
L'essentiel de l'invention consiste en ce que le chauffage du produit en matériau extra-dur jusqu'à 1200[deg.]C est effectué à une vitesse de 1000 à 1100[deg.]C par minute, sous une pression spécifique de 50 à 100 kg/cm2, et en ce que le produit est

  
 <EMI ID=12.1> 

  
allant jusqu'à 2 minutes, afin d'assurer le déroulement des processus physico-chimiques du frittage du matériau constituant la matrice, c'est-à-dire la dissolution du carbone et du tunstène dans le cobalt.

  
Le chauffage est ensuite continué jusqu'à la température de frittage à une vitesse de 3000 à 3100[deg.]C par minute, la

  
durée de séjour au régime de frittage étant de 2 à 3 secondes et la pression spécifique de 100 à 200 kg/cm2.

  
L'avantage de l'invention consiste avant tout en ce qu'elle assure une haute qualité des produits en matériaux extra-durs, grâce au fait que, jusqu'à la température de 1200[deg.]C, la graphitisation du diamant et son interaction avec le

  
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c'est-à-dire en 12 à 15 s, aussi les phénomènes indiqués plus  <EMI ID=14.1> 

  
trouve,' la composition extra-dure à fritter, est effectué jusque 1200[deg.]C par induction haute fréquence et de 1200[deg.]C

  
à la température de frittage, il est effectué à des régimes forcée, c'esf-à-dire par chauffage simultané du moule de compression (par induction) et du matériau à fritter (en y faisait circuler un courant).

  
Après compression à chaud, on fait refroidir le moule avec le produit fritté dans la presse, sous pression, jusqu'à 750 à 8C0[deg.]C, puis on continue le refroidissement à petite vitesse dans une caisse remplie de sable (four à basse température).

  
A titre d'exemple, on décrit la fabrication d'un élément actif (diamètre : 10 mm ; hauteur : 10 mm) en matériau composite extra-dur, pour l'armement d'outils, selon le procédé de l' invention.

  
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On mélange soigneusement les poudres jusqu'à distribution uniforme des particules extra-dures dans le matériau de la matrice, puis on verse le mélange dans un moule de compression en graphite ayant une empreinte cylindrique de
10 mm de diamètre.

  
On place le moule de compression dans une presse à chaud.

  
La pression de compression est d'environ 200 kg/cm2.

  
Le chauffage du mélange est effectué par induction haute fréquence à une vitesse de 1000 à 1100[deg.]C par minute. La température de chauffage est déterminée selon le matériau de la matrice.

  
La durée de séjour en compression est'de 0,5 à 2 minutes.

  
Ensuite on laisse refroidir le produit jusqu'à 750-800[deg.]C dans la pressa ; après quoi on continue le refroidissement. 

  
En résumé, le procédé selon l'invention de

  
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1. Grâce à la réduction de la durée de fabrication e 1' outil-diamant, les propriétés des diamants restent conservées. 

  
2. L'accroissement de la température de frittage permet d'élargir la gamme de métaux et alliages employés pour réaliser la matrice des outils-diamants.

  
3. La durée de fabrication des outils diminue, ce qui augmente la productivité du travail.

  
Le procédé faisant l'objet de l'invention est applicable à la fabrication d'autres produits ayant dans leur composition des matériaux extra-durs, par exemple, les surfaces de frottement armées de diamants.

  
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux

  
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qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniqués 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. Procédé de fabrication de produits extra-durs

  
 <EMI ID=18.1> 

  
par induction haute fréquence et le mélange par résistance, c'est-à-dire en y faisant circuler un courant.

Claims (1)

1. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce <EMI ID=19.1>

   est maintenu en séjour dans le moule de compression à cette température, pondant un temps allant jusqu'à 2 minutes, et en ce que le mélange est maintenu en séjour à la température de frittage pendant un temps ne dépassant pas 2 à 3 s.

   3. A titre de produits inductriels nouveaux, produits ou matériaux extra-durs caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procéda selon la revendication 1 ou 2.