CH173460A - Procédé de fabrication d'un alliage contenant du bore et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'un alliage contenant du bore et appareil  pour la mise en     aeuvre    de ce procédé.    La présente invention comprend un pro  cédé de fabrication -d'un alliage contenant du  bore et un appareil pour la mise en     oeuvre    de  ce procédé.  



  Ce dernier est caractérisé en     ce    que l'on  réduit par électrolyse au moins un .dérivé     o$y-          cc@né    du bore. à l'état fondu et en     présence    -de  sels halogénés, et en ce que l'on effectue  l'électrolyse à l'aide d'une cathode formée au  moins en partie par le métal à allier au bore,  la température du bain étant peu supérieure  à celle nécessaire pour assurer l'obtention  d'un     alliabe    à l'état fondu à la surface de la  cathode.  



       Le    ou les dérivés oxydés du bore utilisés  peuvent être, par     -exemple,    .de l'anhydride bo  rique, des borates (en particulier -du borate de  sodium); les sels halogénés (par exemple des       fluorures)    peuvent être des dérivés     alcalin.,    ou  alcalino-terreux.

      L'appareil pour la mise en     oeuvre    dudit  procédé est caractérisé en     ce    qu'il     comporte     une cuve d'électrolyse en charbon, reliée au  pôle     négatif    .d'une source -de courant, une  anode en -charbon disposée au     centre    de     ladite     cuve et au moins une pièce -constituant au  moins en partie la cathode et en au moins un  métal à allier au bore.  



  Cette     pièce    .est reliée au pôle négatif de la  source de courant, par exemple, en étant en  contact avec la cuve en charbon ou en étant       directement    reliée audit pôle.  



  L'alliage définitif est obtenu à l'état  fondu à la température la plus     basse    possible  et on peut, par conséquent, le recueillir par  coulée sans interrompre le     fonctionnement    de  la cuve. On peut réaliser ainsi la     marelle    en  continu.  



  Les bains mis en     oeuvre        peuvent    avoir,  entre autres,. les     compositions    moléculaires  suivantes:      2     B=0',    -Na 20     -I-        NaF     2     B20',        CaO        +        CaF2        -f-        Na.F     2     B20',        Na@0    ;

       AIF',    3     NaF     2     B20'   <B>T</B>     ilIgO        T        MgF'        -f-        NaF     I'_ y a avantage, pour la bonne marche du  procédé, à maintenir les proportions -des cons  tituants du bain     électrolytique    sensiblement  constantes, par des additions d'anhydride bo  rique ou des autres     substances    décomposées.  



  L'électrolyse est effectuée de préférence  dans des cuves avec anodes     centrales    et ca  thodes en le métal ou. les métaux à allier au  bore. Le bore mis en liberté par l'électrolyse  se fixe sur la cathode métallique, donnant  ainsi un alliage qui fond et coule lorsque sa  teneur en bore est     voisine,de    celle de l'alliage       eutectique;    la     composition    de l'alliage formé  est ainsi, dans une certaine mesure, fonction  de la température d'électrolyse et il     importe     que     cette    température reste sensiblement cons  tante.  



  A titre d'exemple de mise en     aeuvre    du  procédé de     l'invention,    on peut citer l'obten  tion d'alliage.     nickel-bore.    Le nickel, .dont le  point de fusion est 1450   C, forme avec le  bore, qui fond vers<B>2300</B>   C, plusieurs     eutec-          tiques    dont le     plus    fusible     contient    12,5 ô de  bore et fond à 990   C.  



  En     utilisant    du     nickel    solide     comme    ca  thode pour     électrolyser,    à.<B>1050</B>   C     environ,     l'un des bains précédents, du bore se sépare       -et    se fixe sur le nickel:  L'alliage fond et coule au fond de la cuve  et peut être évacué sans arrêter     l'opération.     Un tel     alliage,    obtenu à 1050   C, peut  d'ailleurs, pendant son séjour au fond de la  cuve, être enrichi jusqu'à 16 %     @de    bore.  



  Le procédé donne non     seulement    d'excel  lents résultats dans la     fabrication    des al  liages     bore-nickel    (à 10-16     %    de bore), mais  aussi dans celle     -des    alliages     bo-re-cobalt    que  l'on peut obtenir, dans     les    mêmes conditions  et avec les mêmes teneurs en bore. Il peut  être appliqué avec succès à la préparation  d'autres alliages des métaux avec le bore,  même lorsque les     eutectiques    de ces alliages  se forment à.     des    températures plus élevées.

      C'est     ainsi,    par .exemple, que l'on peut prépa  rer les     alliages    -de fer et de bore en employant  des cathodes en fer ou en fonte, et en effec  tuant l'électrolyse à une     température    d'envi  ron 1300   C.  



       Etant    obtenus     électrolytiquement,    ces al  liages ne     -contiennent    pas, comme ceux prépa  rés par voie     électrothermique,    de notables       quantités    de carbone, de silicium ou de l'élé  ment réducteur.  



       Le    procédé permet également de préparer  des alliages ternaires ou plus complexes. Pour  cela, on peut prendre comme cathode des  barres, .des plaques ou .des tôles constituées  par l'alliage dans lequel on se propose     4'intro-          ,duire    .du bore.  



  Par exemple, en employant .des barres de  ferro-nickel, de ferro-cobalt, de     nickel-chrome     ou de     ferro-niekel-chrome,    etc., on obtient r     es-          pectivement    -des     alliages    de     fer-nickel-bore,          de        fer-cobalt-bore,        .d-e        nickel-chrome-bore,    ou  de     fer-nickel-chrome-bore,    etc., pouvant     con-          tenir    jusqu'à     16%    de bore.  



  Dans la. forme     d'exécution    préférée de l'ap  pareil, le     méta1ou    alliage à allier au     boreforme     cathode ainsi que la cuve     .d'électrolyse.    Ce mé  tal ou     cet        alliage    peut alors être sous forme  de tôles, de plaques, de     grilles,    ou de barres  qui sont disposées verticalement     entre    l'anode  et les parois intérieures de la. cuve en char  bon ou encore de grenaille,     ces    pièces reposant  sur. le fond de la cuve qui, seule, est reliée  -directement au pôle négatif de la source de  courant.

   Lorsqu'on emploie des barres, on  peut aussi les incliner de façon que leurs     ex-          trémités        inférieures    soient placées sous l'a  node centrale.  



  Le dessin     annexé    représente     schématique-          ment    en coupe verticale, et à titre d'exemple,  une forme d'exécution de l'appareil pour la  mise en     couvre    .du procédé de l'invention.  



  La cuve est représentée en 1, l'anode cen  trale en 2, les barres métalliques en 3, le bain  électrolytique en 4, l'alliage produit à l'état  fondu en 5 et un trou de coulée en 5'.  



  Au fur et à mesure qu'elles sont atta  quées, les barres métalliques     descendent    par  leur propre poids et demeurent en     contact         avec le fond .de la cuve; pour les maintenir  dans leur position, la cuve est en partie cou  verte par un plateau percé de trous ou par  une grille, dans lesquels on     place        cés.barres.     



  L'alliage formé au début de l'opération se  rassemble au fond de la cuve     vii    il se forme  une couche liquide. II résulte de cette disposi  tion qu'en cours d'opération la surface catho  dique est constituée, d'un-, part, par les pla  ques ou les barres     solides    et, d'autre part,  par l'alliage liquide .du fond de la .cuve dans  lequel plongent les barres, tous dispositifs de       suspension    et -de connexion des barres étant  ainsi supprimés.  



       Il    en résulte également que la     surface     active des barres ou des plaques est constam  ment renouvelée, que l'alliage formé s'écoule  lentement et qu'il vient se     rassembler    à la  surface de l'alliage liquide qui, de ce fait, se  trouve également renouvelée. Ce renouvelle  ment incessant de toute la surface cathodique  active, favorise la. formation de l'alliage et  son enrichissement en bore.  



  Pour augmenter la     surface    active, il est  préférable de prendre des     barres    de petit dia  mètre et -de les     disposer    sur plusieurs ran  gées concentriques, en quinconce dans une  cuve     -circulaire.    Cette disposition     présente     l'avantage -d'amortir les mouvements de con  vection, dans la zone cathodique, et, par  suite, l'entraînement vers l'anode du bore  libre; elle     augmente    donc le rendement et  protège la cuve en charbon dont elle diminue  l'usure.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé de fabrication d'un alliage conte nant du bore, caractérisé en ce que l'on ré duit par électrolyse au moins un dérivé oxy géné du bore, à l'état fondu et en présence de sels halogénés, et en ce que l'on effectue l'é- 1?ctroly se à l'aide d'une cathode formée au moins en partie par le métal à. allier au bore, la température du bain étant peu supérieure à celle nécessaire pour assurer l'obtention d'un alliage à, l'état fondu à la surface de la cathode.

   SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé selon la revendication I, dans lequel les sels halogénés sont -des sels alca lins. 2 Procédé selon la revendication I, dans le quel les sels halogénés sont des sels alcalino-terreux. 3 Procédé selon la revendication I, dans le quel on maintient la composition du bain d'électrolyse sensiblement constante par des adjonctions faites pendant l'électro lyse.

   .I Procédé selon la revendication I, pour la fabrication d'un alliage contenant -du bore et plusieurs métaux, caractérisé en -ce que,<B>pour</B> allier le bore à plusieurs mé taux, on utilise pour l'électrolyse une cathode en un alliage contenant les mé taux à allier au bore. 5 Procédé selon la revendication I, caracté risé -en ce que le dérivé oxygéné du bore est de l'anhydride borique. 6 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que le dérivé oxygéné du bore est un borate.

   REVENDICATION II: Appareil pour la mise en oeuvre du pro cédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte une cuve d'électrolyse en charbon, reliée au pôle négatif -d'une source de courant, une anode en.charbon disposée au centre de ladite cuve et au moins une pièce constituant au moins en partie la cathode et en au moins un métal à allier au bore. SOUS-REVENDICATIONS: 7 Appareil selon la revendication II, dans lequel ladite pièce est en un alliage dont les constituants sont à allier au bore. 8 Appareil selon la revendication II, dans lequel ladite pièce est une barre.

   9 Appareil selon la revendication II, .dans lequel ladite pièce .est une plaque. 10 Appareil selon la revendication II, dans lequel ladite pièce est une tôle. 11 Appareil selon la revendication II, dans lequel ladite pièce est une grille. 12 Appareil selon la revendication II, dans lequel ladite pièce est reliée directement au pôle négatif de la source .de courant. 13 Appareil selon la revendication II, .dans lequel ladite pièce est en contact avec la cuve en charbon.

   14 Appareil selon la. revendication II, dans lequel de la grenaille en le métal à allier au bore repose sur le fond de la cuve.