CH322727A - Procédé pour réduire en poudre un alliage, par traitement par la chaleur et désintégration subséquente à l'aide d'une solution chimique - Google Patents

Description

  Procédé pour     réduire    en poudre     un        alliage,    par     traitement    par la chaleur  et     désintégration    subséquente à l'aide d'une solution     chimique       Les propriétés     avantageuses    d'alliages con  tenant du nickel ou du     nickel        -E-    cobalt, et du  chrome comme constituants     principaux,    avec  suffisamment de titane et     d'aluminium    pour  former avec une partie du nickel une phase       précipitable,    sont bien connues.

   En particu  lier ces alliages présentent une     résistance    con  sidérable à la chaleur, à la corrosion et au       fluage    et on peut en     faire    avec avantage des  articles devant être soumis à des efforts à de  hautes températures.

   Actuellement certains ar  ticles peuvent être fabriqués le plus pratique  ment par les méthodes de la métallurgie dite       re    des poudres  , mais il est     difficile    ou même  impossible d'amener les     alliages    en question à  l'état de poudre par les méthodes employées  pour d'autres métaux ou     alliages.    Par exemple,  ils sont trop mous pour être aisément pulvé  risés ; ils ne peuvent être obtenus à partir de  la phase vapeur, et la nécessité d'éviter l'oxy  dation rend     difficile    la mise de ces alliages à  l'état de poudre en les fondant et les atomisant.

    En outre, on a constaté que     ces    alliages ne con  viennent pas pour la méthode par laquelle l'a  cier inoxydable peut être mis en poudre, à  savoir le traitement     par    la chaleur pour pro  duire la précipitation d'une phase carbure aux  limites des grains et l'attaque subséquente avec  par exemple un mélange d'acide     sulfurique    et    de     sulfate    de cuivre, pour dissoudre préféren  tiellement la phase précipitée.  



       L'invention    est basée sur la découverte  surprenante d'un     traitement    par la chaleur  suivi d'une désintégration dans une solution  chimique, c'est-à-dire un-procédé du genre gé  néral connu pour l'acier inoxydable, peut être  employé pour     mettre    en poudre un     alliage    du  genre en question, à condition que le traite  ment par la chaleur soit tout à fait différent de  celui appliqué à l'acier     inoxydable.     



       Le    traitement par la chaleur propre à l'in  vention auquel     l'alliage    est soumis comprend  d'abord un     chauffage    de     l'alliage    de façon à  mettre en solution la phase     précipitable,    puis  un refroidissement de     l'alliage        suffisamment    ra  pide pour maintenir sensiblement complètement  cet état de solution, puis un     vieillissement    de       l'alliage    de façon à le durcir sans provoquer  une précipitation de carbure aux     limites    des       grains.     



  . Dans la première étape du traitement par  la chaleur, la température préférée est d'au  moins 11000 C, la     limite    supérieure étant le       point    de commencement de     fusion    de     l'alliage.    Il  peut être suffisant de     maintenir        l'alliage    à     cette     température pendant cinq minutes, mais une  durée de traitement de 15 à 30 minutes est  préférable.

   Un trempage     dans        l'eap    est en gé-           néral    nécessaire pour le refroidissement, mais  pour des     sections    très minces, un refroidissement  dans de l'huile ou même à l'air peut être suffi  sant. Dans l'étape de     vieillissement,    la tempéra  ture ne doit pas être élevée, car cela     favoriserait     la précipitation de carbure aux     limites    du grain;  il est préférable qu'elle ne dépasse pas 8000 C.

         Il    convient que cette température soit com  prise     entre    650 et 7500 C pendant une pé  riode d'au     moins    2 heures ; le     traitement    pré  féré est un     chauffage    à 7000 C -pendant 16  heures.  



  Les     différences    des résultats de l'application  aux alliages en     question    d'un traitement par la  chaleur du genre de celui     appliqué    aux aciers  inoxydables, et de l'application du traitement  par la chaleur propre à     l'invention,    sont illus  trées dans le dessin ci-annexé, dans lequel les  deux figures sont des photomicrographies.  



  " La     fig.    1 se rapporte à un     alliage        conte-          nant        19,2        %        de        chrome,-        2,44        -%        de        titane,          1,09        %        d'aluminium        et        0,04'%        de        carbone;

          le     reste ne comportant pratiquement que du nic  kel, cet alliage ayant été.     traité    par la chaleur  en le     chauffant    pendant une heure et demie à       1200()    C, en le refroidissant lentement dans le  four à 10500 C puis à l'air jusqu'à la tempéra  ture ordinaire, et en le     chauffant    à nouveau  pendant 1.6 heures à 7000 C. Du fait de ce trai  tement par la chaleur, il s'est précipité une  phase carbure 1 le long des     limites    des grains 2.

    En outre, en plus des grains 2, il y a des pré  cipités 3 d'une phase de composition<I>Nia</I>     (TiAI),     le     rapport    du titane à l'aluminium, dans cette  phase, étant variable. La phase carbure pré  cipitée rend l'alliage     nickel-chrome    insensible  à l'attaque     chimique,    c'est-à-dire que     l'alliage     ne se désintègre pas dans une solution chimi  que.

   Ainsi quand     l'alliage        nickel-chrome,    en  question présente la     microstructure        montrée    à  la     fig.    1, il n'est pas réduit en poudre par at  taque     chimique,    tandis que, pour l'acier inoxy  dable, c'est seulement quand     il    a une micro  structure semblable qu'il peut être     ainsi    réduit.

      La     fig.    2 montre le même     alliage        nickel-          chrome    après un traitement par la chaleur  exécuté     conformément    à l'invention, c'est-à-dire    après un     chauffage    pendant 20 minutes à       1150o    C, trempage dans l'eau et     chauffage    à  nouveau à 7000 C pendant 16 heures. On  constatera qu'il n'y a plus de phase carbure  précipitée aux limites des grains 2, mais qu'il  y a précipitation de la phase<I>Nia</I>     (TiAl)    dans  les grains.     L'alliage    présentant cette microstruc  ture est sensible à l'attaque chimique.  



  Pour la désintégration de     l'alliage    après le  traitement par la chaleur propre à l'invention,  on     l'immerge    par ' exemple dans un mélange  d'acide fluorhydrique et d'un acide oxydant.  Ce mélange peut être préparé en dissolvant       dans    75 parties en volume d'eau, 20 parties  d'acide nitrique à 70 0/0 (poids spécifique 1,42)       et    5     parties        d'acide        fluorhydrique    à     40        %.     Quoique ce mélange acide soit fortement oxy  dant,

       il    ne se forme pas de façon notable de       filin    d'oxyde à la surface des particules de la  poudre, et celles-ci peuvent être immédiate  ment employées dans la métallurgie des pou  dres. Le temps d'immersion     dans    la solution  dépend de la vitesse de désintégration, laquelle  dépend elle-même de la température et de la  force de la solution. Par exemple, une feuille    sensibilisée   de 0,91 mm d'épaisseur se  désintègre complètement en poudre en     24.    heu  res à la température ordinaire et en 5 heures  à<B>600</B> C lorsqu'on l'immerge dans la solution  fraîche.

   Au cours de l'utilisation, la vitesse de  désintégration devient plus faible et     il    faut  laisser la solution agir pendant un temps plus  prolongé ; finalement la solution s'épuise.  



  Le traitement peut être     appliqué    à l'alliage  mis sous une forme quelconque, mais on pré  fère le traiter sous forme de bandes, de feuilles  ou de fils pour qu'il présente une grande sur  face à l'attaque chimique. Comme cela est  bien connu, la grandeur du grain d'un métal  traité dépend de la température et de la durée  du chauffage de     dissolution,    de sorte qu'en ré  glant ces facteurs, on peut     contrôler    jusqu'à  un certain point les dimensions des particules  de la poudre produite. Pour     obtenir    une poudre  fine, il faut employer les températures les plus  basses et les temps de     chauffage    les plus courts.  



  Pour éviter une     contamination    de la pou  dre, il est indiqué     d'éliminer    toute couche      d'oxyde résultant des     opérations    de traitement  par la chaleur avant de soumettre     l'alliage    à  l'attaque chimique.  



  Les     alliages    auxquels l'invention est appli  cable sont notamment ceux contenant de 50 à  80 0/0 de nickel     -I-    cobalt, la teneur     minimum          en        nickel        étant        de        40        %        et        la        teneur        maximum     en cobalt de 30 0/0, de 5 à 30 0/0 de chrome,       de    0 à     10        %        de        molybdène,

          de    0 à     10        %        de          fer,        de        0,1    à 8     %        de        titane,        de        0,1    à 8     %          d'aluminium        et        jusqu'à        0,25        '%        de        carbone,

       avec ou sans autres éléments présents ordinai  rement dans les alliages nickel-chrome ré  sistant à la chaleur et ayant une phase     préci-          pitable   <I>Nia</I>     (TiAl),    la présence ou l'absence de  ces autres éléments, par exemple le manga  nèse, le silicium et le zirconium, n'ayant pas  d'importance dans le cas de la présente in  vention. Dans ces     alliages,    il doit y avoir assez  de titane     -I-    aluminium pour produire la phase       précipitable    ; la teneur minimum en titane     -I-    alu  minium est de préférence de 0,5 '0 /0, quoique  des teneurs inférieures permettent dans cer  tains cas d'obtenir de bons résultats.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour réduire en poudre un alliage par traitement par la chaleur et désintégration subséquente dans une solution chimique, ca ractérisé en ce que l'alliage contient du nickel ou du nickel -I- cobalt, et du chrome comme constituants principaux, et contient aussi assez d'aluminium et de titane pour former une phase précipitable avec une partie du nickel, et en ce que le traitement par la chaleur comprend d'abord un chauffage de l'alliage de façon à mettre en solution la phase précipitable,

   puis un refroidissement suffisamment rapide pour main- tenir sensiblement de façon complète cet état de solution, et finalement un vieillissement de l'alliage de façon à le durcir sans provoquer une précipitation de carbure à la limite des grains. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'alliage traité contient de 50 à 80 % de nickel -f- cobalt,

   la teneur minimum en nickel étant de 40 '% et la teneur maxi- mum en cobalt de 30 19/o, de 0,,

   1 à 8 % de ti- tane et de 0,1 à 8 0/0 d'aluminium, la teneur minimum en<I>Ti</I> -f- <I>Al</I> étant de 0,5 fl/0. 2. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage traité contient au plus 10 % de molybdène. 3.

   Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage traité contient au plus 10 % de fer. 4. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage traité contient au plus 0,25 % de carbone. 5.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la désintégration est effectuée à l'aide d'une solution d'acide fluorhydrique et d'un agent d'oxydation. 6. Procédé selon la revendication et la sous- revendication 5, caractérisé en ce que l'agent oxydant est l'acide nitrique.