CH179814A - Procédé de préparation, par fusion, de corps moulés en un alliage difficilement fusible et produit obtenu par ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation, par fusion, de corps moulés en un alliage difficilement  fusible et produit obtenu par ce procédé.    On connaît des procédés pour fabriquer  des outils ou des objets similaires en alliages  à base de carbures métalliques à point de  fusion élevé, tels que les carbures de tungs  tène, molybdène, titane, tantale, etc., accom  pagnés d'un ou plusieurs liants appropriés  tels que le cobalt, le nickel, le fer; le  chrome, etc.  



  Pour cette fabrication, on procède soit  par frittage, soit par fusion, soit par frit  tage et par fusion.  



  Dans le cas du procédé par frittage, on  a été amené, pour arriver à des résultats sa  tisfaisants, à. procéder comme suit: un mé  lange de poudre très dure, comme par exem  ple, la poudre de carbure de tungstène, et  de poudre moins dure, comme celle de cobalt,  nickel ou fer, est soumis à une très forte  pression dans des moules de forme approxi  mativement correspondante à celle qu'on dé  sire finalement obtenir. On chauffe le com  primé ainsi obtenu à une température de 700  jusqu'à<B>1100</B>  ; on arrête le chauffage et on    soumet le corps obtenu qui, à ce moment,  n'est pas très dur, à un travail mécanique,  par exemple limage ou meulage, afin de par  faire sa forme. On replace ensuite le corps  dans un moule et on le soumet à un deuxième  réchauffement de 1300 à 1600  .

   Après re  froidissement et démontage, on soumet le  corps à des opérations de finissage, telles  que le polissage, l'affûtage, etc., qui lui  donnent enfin sa forme finale.  



  Dans le procédé par fusion, on a opéré  jusqu'ici comme suit: le mélange des pou  dres constitutives est d'abord comprimé, puis  placé dans un four électrique, ensuite chauffé  à la température de fusion et finalement  coulé dans ces moules placés soit dans le  four, soit à l'extérieur du four.  



  On emploie aussi un procédé mixte con  sistant à chauffer jusqu'à la fusion le mé  lange des poudres constitutives; le produit  fondu obtenu est ensuite coulé dans un réci  pient en cuivre refroidi par l'eau. La ma-           tière    ainsi obtenue est ensuite pulvérisée et  soumise à une pression d'environ 4000 kg;  par cm, dans des moules qui peuvent avoir  la forme du produit final. Les pièces ainsi  obtenues sont soumises pendant 12 minutes  à une température d'environ<B>1750',</B> dans  une atmosphère d'hydrogène, refroidies pen  dant 40 secondes à 1500   et ensuite refroi  dies pendant 45 minutes jusqu'à la tempé  rature normale.  



  Tous ces procédés sont relativement com  pliqués et, par conséquent, coûteux.  



  La présente invention comprend un pro  cédé de préparation, par fusion, de corps  moulés en un alliage difficilement fusible et  un produit obtenu par ce procédé.  



  Ce dernier est caractérisé en ce que l'on  chauffe le mélange des constituants de l'al  liage, placé dans un moule clos, ce moule  étant maintenu dans le     vide,    jusqu'à ce que  l'on obtienne la fusion desdits constituants,  et en ce que l'on exerce une pression sur les  constituants enfermés dans le moule, jusqu'au  moment du refroidissement.  



  Ce procédé est plus simple que ceux in  diqués ci-dessus.  



  Il permet par exemple d'obtenir un al  liage ayant une densité de 14,5 à 16 et une  dureté de 8 à 9, mesurée à l'échelle de     1VIohs,     en partant     d'un    mélange contenant de 65 à  85 % de carbure de tungstène, de 5 à 25 %  d'un     constituant    agissant, à l'état fondu,       comme    dissolvant sur le carbure de tungs  tène et de 3 à 10 % d'un troisième consti  tuant augmentant la ténacité de l'alliage.  



  Un tel alliage sera donc formé en utili  sant un mélange contenant à côté du carbure  de tungstène, deux constituants différents,  dont l'un au moins agit, à l'état fondu,  comme dissolvant du carbure. Un consti  tuant, agissant comme dissolvant du carbure,  est employé dans la proportion de 5 à 25  du mélange, tandis que l'autre constituant,  qui a la propriété de donner un alliage dont  la ténacité est plus grande qu'elle ne le se  rait sans lui, est pris dans la proportion de  3 à 10%.    On entend ici -par ténacité, la résistance  au choc, qui se détermine par des essais au  choc; la ténacité est l'inverse de la fragilité.  



  Voici, à titre d'exemple, comment le pro  cédé de l'invention peut être exécuté en pra  tique:  On prépare d'abord un mélange de 85  carbure de tungstène, 12 % cobalt, 3 % nickel  ou molybdène, le tout étant très finement  pulvérisé et soigneusement mélangé. Le mé  lange ainsi obtenu est placé dans un moule  en graphite dont la forme est telle que l'ob  jet ou les objets ainsi formés ne demande  ront ensuite que les opérations de finissage  tels que le polissage et l'affûtage. Ce moule  présente au moins un canal où l'on place un  surplus de matière et des pistons en gra  phite coulissent dans ce ou ces canaux. Le  moule est placé dans un four électrique, dans  lequel on fait un vide poussé, afin d'éviter  toute oxydation pendant le chauffage.

   En  même temps, on exerce sur les pistons une  pression comprise entre 5 et 100 kg par     cm@     au moyen d'un dispositif mécanique com  mandé de l'extérieur du four.    On chauffe le four à une     température    de  1900 jusqu'à<B>2500'</B> qui est la température  de fusion du mélange.  



  A ce moment, on augmente la pression  d'environ 50 kg par     cm2    à l'aide des pistons,  mais on veille à ce que la pression ne dé  passe par 100 kg par cm'. Cette tempéra  ture et la pression sont maintenues constan  tes pendant un temps variant de 5 à 15 mi  nutes, le moule étant toujours placé dans le  vide.  



  Le chauffage est alors brusquement ar  rêté et l'on refroidit le moule dans un cou  rant d'hydrogène introduit dans le four. Le  temps de refroidissement ne dépasse pas une  heure. Au lieu d'arrêter brusquement le  chauffage, on pourrait aussi le diminuer gra  duellement:  Les pièces démoulées sont soumises en  suite à des opérations de polissage et d'af  fûtage.      Le procédé ci-dessus décrit présente sur  les procédés anciens de nombreux avantages  de simplicité et d'économie de temps et de  travail.  



  L'alliage obtenu comme indiqué ci-dessus  a une densité d'environ 15 et une grande  dureté.  



  Dans cet exemple, en chauffant à<B>2500',</B>  on obtient d'abord un mélange en fusion dans  lequel sont dispersées les particules de car  bure de tungstène; le cobalt dissout ensuite  ces particules et permet ainsi d'abaisser le  point de fusion de l'alliage au-dessous du  point de fusion du carbure. En travaillant  sous pression, on évite en outre l'évaporation  du cobalt qui pourrait provoquer la forma  tion d'inclusions. Le troisième élément qui  est du nickel ou du molybdène, pourrait être  un métal précieux, par exemple de l'argent,  de l'or ou du platine ou encore du cuivre,  tous ces métaux augmentant la ténacité de  l'alliage obtenu.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé de préparation, par fusion, de corps moulés en un alliage difficilement fu sible, caractérisé en ce que l'on chauffe le mélange des constituants de l'alliage, placé dans un moule clos, ce moule étant main tenu dans le vide jusqu'à ce que l'on ob tienne la fusion desdits constituants, et en ce que l'on exerce une pression sur les consti tuants enfermés dans le moule, jusqu'au mo ment du refroidissement. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé selon la revendication I, dans le quel les constituants sont placés dans le moule à l'état pulvérulent.

   2 Procédé selon la revendication I, dans le quel on exerce une pression sur les consti tuants en fusion comprise entre 5 -et 100 kg par cm2. 3 Procédé selon la revendication I, dans le quel le moule contient un surplus du mé lange, pour compenser le retrait de l'al liage au cours du chauffage. 4 Procédé selon la revendication I, dans le quel le traitement thermique du mélange se fait en une seule fois. 5 Procédé selon la revendication I, dans le quel on chauffe le mélange à une tem pérature comprise entre 1900 et 2500 C. 6 Procédé selon la revendication I, dans le quel on commence par appliquer une fai ble pression sur le mélange contenu dans le moule.

   7 Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 6, dans lequel on aug mente la pression exercée sur le mélange d'environ 50 kg par cm' au moment de la fusion. 8 Procédé selon la revendication I, dans le quel on maintient la température de fu sion pendant 5 à 15 minutes. 9 Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 8, dans lequel on di minue le chauffage au bout de ce laps de temps. 10 Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 8, dans, lequel on ar rête le chauffage au bout de ce laps de temps. 11 Procédé selon la revendication I, dans le quel on effectue le refroidissement en re froidissant le moule dans un courant d'hydrogène.

   REVENDICATION II Produit obtenu par le procédé selon la revendication I, en partant d'un mélange contenant de 65 à 85 % de carbure de tungs tène, de 5 à 25% d'un constituant agissant, à l'état fondu, comme dissolvant sur le car bure de tungstène, et de 3 à 10 % d'un troi sième constituant augmentant la ténacité de l'alliage, caractérisé en ce qu'il a une densité de 14, 5 à 1.6 et une dureté de 8 à 9, mesurée à l'échelle de 1Vlohs. SOUS-REVENDICATIONS 1.2 Produit selon la revendication II, dans lequel le troisième constituant est un mé tal précieux. 1â Produit selon la revendication II, dans lequel le troisième constituant est du cuivre.

   14 Produit selon la revendication II, dans lequel le troisième constituant est dit nickel. 15 Produit selon la revendication II, dans lequel le troisième constituant est du mo lybdène. 16 Produit selon la revendication II et la sous-revendication 12, dans lequel le troi sième constituant est de l'argent. 17 Produit selon la revendication II et la sous-revendication 12, dans lequel le troi sième constituant est de l'or. 18 Produit selon la revendication II et la sous-revendication 12, dans lequel le troi sième constituant est du platine.