Procédé de filage de matières métalliques et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé. La présente invention, qui résulte des re cherches faites par MM. Raymond Boccon- (:x'ibod et Raymond Chevigny, se rapporte à. un procédé de filage des matières métalliques, susceptibles de s'altérer, à la température de filage, au contact de l'atmosphère ou au con tact du métal d'éléments de l'outillage de tré filage.
Pour le filage de ces matières, il est le plus souvent nécessaire de chauffer la billette qu'il s'agit de filer, et dans de nombreux cas, il est nécessaire d'éviter, d'une part, l'oxyda tion du métal et, d'autre part, son contact avec l'appareillage courant en acier ordinaire ou spécial, parce qu'il peut y avoir formation d'alliage à la température de filage. Il n'est pas toujours possible, en outre, de réchauf fer la filière à la température requise, ce qui peut être cause de criques ou même du blo cage du filage.
L'invention permet d'éviter cette oxyda tion et cette formation d'alliage et, si néces saire, de réchauffer la filière exactement à la température voulue pour le filage.
Le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce que l'on enferme la billette dans une enveloppe protectrice, avant de la. mettre dans le conteneur d'une presse à filer, et la chasse de ladite enveloppe dans le sens du filage, au moyen de la même pression qui sert à. effectuer le filage et simultanément avec celui-ci. Dans un mode d'exécution préféré de ce procédé, une ou plusieurs des pièces faisant partie de l'outillage pour filer, tels que le grain, la filière, le support-filière, ete., sont enfermées ensemble avec la billette dans ladite enveloppe protectrice.
L'invention concerne en outre un appa reil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Cet appareil est caractérisé en ce qu'il comprend une chemise destinée à entourer latéralement la billette de matière à filer et des éléments amovibles aptes à obturer les extrémités de la chemise, une fois la billette en place dans celle-ci. Ces organes seront par exemple faits avec des matériaux appropriés aux efforts mécaniques en jeu, à la tempéra ture, aux propriétés de la matière à filer, etc.
Ils peuvent être simples ou composés, c'est- à-dire constitués par exemple par une seule épaisseur métallique ou bien par plusieurs couches où des matériaux différents peuvent alterner; par exemple des couches de matière isolante, réfractaire, fluide ou autre peuvent être superposées à des parois métalliques.
Dans une forme d'exécution particulière ment pratique, lesdits éléments sont constitués par la filière elle-même et par son support, à une des extrémités de la billette, tandis qu'à l'autre extrémité le grain joue en même temps le rôle d'obturateur. L'ensemble ainsi constitué par la billette, sa chemise, la filière, le porte-filière et le grain s'adapte aux presses à filer des types connus où il est placé dans le conteneur.
L'invention est décrite ci-après avec ré férence au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 représente, en coupe verticale, une forme d'exécution :de l'appareil pour la mise en aeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 2 est une vue, également en coupe verticale, de la billette avec sa chemise protec trice, placée dans le conteneur de la presse à filer.
La fig. 3, analogue à la fig. 2, montre un cas particulier où l'enveloppe protectrice est une chemise à double paroi.
1 désigne une chemise cylindrique en une matière suffisamment résistante à la tempé rature de travail, pour supporter le poids de la billette. Son diamètre et sa hauteur sont légèrement supérieurs à ceux de la billette à filer.
2 indique un support de filière en acier inoxydable par exemple, qui se fixe de façon amovible à la base de la chemise. 3 est une filière de la forme voulue, en une matière ne réagissant pas avec le métal à filer, ou proté gée du contact avec le métal à filer par inter position d'une matière appropriée. La billette 4 elle-même repose sur la filière 3; elle est en tièrement enveloppée par la chemise 1. Le grain 5 repose sur la billette 4.
Pour la chemise de la fig. 3, les parois 11 et 12, entre lesquelles est placée une ma tière appropriée 13, remplacent la paroi sim ple 1 de la fig. 2. La matière 13 peut être une substance telle que l'alumine, de granulomé trie convenable, assurant à la fois le rôle d'iso lant thermique et mécanique, par absorption des efforts qui s'exercent sur la chemise.
L'appareil est utilisé de la façon suivante: Un jeu suffisant est laissé entre la billette 4 et la chemise 1 pour éviter le contact de ces deux pièces pendant le chauffage.
L'ensemble, placé verticalement, est chauffé à la température de filage voulue, dans un four à atmosphère neutre, puis transporté dans le conteneur 6 de la presse (fig. 1). Pen- dant ce transport, qui se fait à l'air libre, le grain 5 protège le métal de l'oxydation.
On fait alors agir le poinçon 7 de la presse, et le métal seul file par la filière. Il est recu dans le tube 8 placé à. la base de la presse et rempli de gaz neutre vis-à-vis du métal.
A l'aide des commandes 14, on maneeuvre les clavettes 9 pour ouvrir complètement le passage de 4 vers 8; la chemise 1, la filière 3, le support 2, le grain 5 et le reste de métal non filé, dont le prolongement vers le bas est constitué par la tige filée, tombent. alors dans la partie supérieure élargie du tube 8, sur le ressort 10.
On ferme hermétiquement le tube 8 et on le désolidarise de la presse, ce qui permet, en amenant un nouveau tube, de filer immédia tement une autre billette: Pendant ce temps, le métal filé se refroidit dans la. partie plus étroite du tube, le refroidissement pouvant être accéléré par une circulation d'eau dans un tube à double paroi; il peut en être extrait lorsqu'il a atteint une température où l'on ne craint phis l'oxydation. On désolidarise alors le support-filière de la chemise et l'on chasse ce qui .reste contenu dans la chemise.
On ré cupère ainsi la filière, la chemise et le grain, que l'on peut réutiliser pour une nouvelle opération, après remise éventuelle à la. cote voulue du diamètre extérieur de la chemise.
Dans cette façon d'opérer, la filière est portée à la même température que le métal, ce qui facilite le filage et évite le chauffage trop exagéré du conteneur de la presse, lors que le filage doit s'effectuer à une tempéra ture très élevée.
Lorsqu'il n'est pas possible de trouver, pour réaliser la chemise, un métal ne réagis sant pas avec la matière à filer, on dépose sur la paroi intérieure de la chemise une feuille mince d'un métal ne réagissant pas avec lu matière à filer, ou on projette sur cette paroi intérieure un métal ou un matériau protec teur, ou encore on remplit l'intervalle entre billette et chemise d'un produit pulvérulent ne réagissant pas avec le matériau (par exem ple graphite, alumine, etc.) ; on évite ainsi le contact. entre la chemise et la billette au cours (lu filage.
Lorsqu'il n'est également pas possible de trouver, pour réaliser la. filière et le grain, un matériau ne réagissant pas avec le métal. à. filer, on peut de même protéger les surfaces travaillantes des pièces par projection d'une substance appropriée supprimant tout. con tact pendant le filage.
Il est bien entendu que le chauffage de la billette peut se faire dans la presse même et non pas dans un four séparé. Dans ce cas, une ou plusieurs des couches de l'enveloppe pro tectrice, dont il est parlé plus haut, peuvent éventuellement servir de logement aux moyens de chauffage.
Il est. également entendu qu'à plus forte raison le présent. procédé peut être appliqué au filage (les matières altérables ne nécessi tant pas de chauffage.
A titre d'exemple d'exécution du procédé selon l'invention, on citera le filage de l'ura- iiiuni. Les difficultés rencontrées avec ce m & <B>la]</B> sont: extrême oxydabilité et réaction ra pide avec tout. alliage ferreux dès S00 (alors que le métal doit. être filé vers 950-1.000 ), avec formation d'eutectique liquide indésira ble.
Une billette -le 92 mm de diamètre et \_'00 mm de hauteur est placée dans une che mise cylindrique en acier inoxydable de <B>98</B> mm de diamètre intérieur et 330 mm de hauteur. Le diamètre extérieur de la chemise (107 mm) est. tel que cette pièce ait, à 1000 , uiie résistance mécanique suffisante et qu'elle puisse glisser, avec un jeu réduit, dans le con teneur (le lai presse. La billette repose sur une filière en carbure de tungstène, elle-même supportée par le support-filière. Elle est coif fée d'un grain en carbure de tungstène. Pour qu'il n'y ait, pas réaction entre l'uranium et la chemise, la paroi intérieure de celle-ci est protégée par pulvérisation de graphite.
Une plus grande sécurité est. encore obtenue en remplissant l'intervalle chemise-billette de O raphite pulvérulent.
Par réaction lente de l'uranium sur le car bure (le tungstène, on observe également une détérioration des filières et grains. On annule totalement l'usure de ces pièces en projetant sur leurs faces travaillantes une couche de graphite. L'ensemble est chauffé sous argon à a50-1000 , puis introduit dans le conteneur de la presse chauffé à 500 , sous lequel se trouve le tube récepteur où l'on envoie de l'argon. Après filage, on éclipse des clavettes et l'ensemble tombe dans le tube récepteur à parois refroidies à l'eau, que l'on couvre d'un couvercle étanche. Après refroidissement, on extrait l'ensemble et on récupère grain, filière et chemise. '