CH332907A - Procédé pour obtenir une amélioration des vitesses de coupe des aciers au carbone et des alliages ferreux, ainsi qu'une augmentation de leur résistance à l'usure et une diminution de leur coefficient de frottement - Google Patents

Description

  Procédé pour     obtenir    une     amélioration    des     vitesses    de coupe des aciers au carbone  et des     alliages    ferreux, ainsi qu'une augmentation de leur résistance à l'usure  et une diminution de leur     coefficient    de     frottement       La présente     invention    a pour objet d'obte  nir une amélioration des vitesses de coupe des  aciers au carbone et des alliages ferreux ainsi  qu'une augmentation de leur résistance à l'usure  et une diminution de leur coefficient de frot  tement.  



  Il est connu d'améliorer les vitesses de  coupe des aciers au carbone ordinaire, par  addition de soufre au bain d'acier pendant l'éla  boration. Cette addition se fait généralement  sous forme de sulfure de manganèse ou de       sulfure    de fer, quelquefois de soufre pur.

   La  quantité de soufre ajoutée est telle que la  teneur finale en soufre de l'acier soit comprise       entre        0,1        %        et        0,35        (/a.        Dans        ces        procédés     connus, il se produit dans l'acier des inclusions  de sulfure qui nuisent aux qualités     mécaniques     de l'acier.  



  Le procédé suivant l'invention permet d'évi  ter ces inconvénients.  



  Il consiste à ajouter, aux aciers et alliages  ferreux après élaboration, une faible quantité  de soufre à l'état pur, juste suffisante pour  tapisser les joints     intercristallins    du métal, ce  lui-ci étant à la     température    de 1400  C ou  proche de celle-ci.

      Le procédé objet de l'invention     diffère     donc des procédés connus en ce que:  10 le soufre intervient à une teneur beaucoup  plus faible ;       2o    il n'est pas ajouté au stade de l'élaboration,  mais quand l'élaboration est complètement  terminée ; c'est à proprement parler un  traitement au soufre ;       3     le soufre doit être     introduit    à une tempéra  ture nettement définie, qui est le plus pro  che de 1400 C ;  40 il est ajouté sous forme de soufre à l'état  pur.  



  Il est nécessaire que les quatre conditions  précédentes soient remplies, pour que le soufre  ainsi additionné provoque une amélioration de  l'usinabilité et de la résistance à l'usure des  alliages ferreux. Selon une hypothèse de l'au  teur, cette amélioration serait due, à la     fixation     de soufre, à l'état pur, aux joints des cristaux.  



  En outre, la présente invention permet  l'amélioration des vitesses de coupe et de résis  tance à l'usure de tous les aciers y compris  les aciers alliés, alors que les méthodes anté  rieures ne s'appliquent pas à ces types d'aciers      contenant: chrome, nickel, molybdène, tung  stène, cobalt, vanadium, etc.  



  On conserve les propriétés mécaniques in  tégrales des aciers.     Ils    ne sont pas cassants,  ils sont homogènes, ils sont propres, ils peu  vent prendre la trempe normalement et peu  vent se cémenter sans aucune     difficulté.    Ceci,       parce    que, en opérant suivant la présente in  vention, la teneur en soufre après traitement  est comprise d'ordinaire entre 0,035 et 0,055,  à la condition que l'acier traité soit propre  d'élaboration, c'est-à-dire que l'acier lui-même  ne renferme pas de quantité appréciable de  soufre qui se trouve en général réparti sous  forme d'inclusions sulfureuses.  



  L'acier devant subir le traitement du pro  cédé suivant l'invention peut être un acier au  carbone     ordinaire    ou un acier     allié.        Il    doit être  propre de préférence.  



  L'addition de soufre, contrairement aux  méthodes antérieures, se fait donc quand l'acier  est complètement terminé d'élaboration,     c'est-          à-dire    par obligation dans la lingotière.  



  La température de coulée de l'acier dans  la     lingotière    doit être le plus proche possible  de 1400 C.  



  La quantité de soufre à ajouter, pour  qu'elle soit juste     suffisante    pour tapisser les  joints     intercristallins,    est de l'ordre de  - 60 grammes de soufre pour 100 kg d'acier,  dans le cas des aciers au carbone ordi  naire ;  - 50 grammes de soufre pour<B>100</B> kg d'acier,  dans le cas des aciers     alliés.     



  L'addition de soufre se fait d'ordinaire au  fond de la lingotière ; avant de couler le métal,  on y place le poids nécessaire de soufre sous  forme solide, d'une granulométrie 40-50.  



  Ce procédé permet  - de tripler presque les vitesses de coupe des  aciers doux ;  - de     tripler    presque les vitesses de coupe des  aciers ordinaires au carbone, de nuance  demi-dure et dure ;  - de doubler les vitesses de coupe des aciers  alliés.    De plus, on augmente dans de très grandes  proportions la résistance à l'usure, on diminue  le     coefficient    de frottement de ces alliages et  on améliore très nettement leurs propriétés en  long.  



  Voici, à titre d'exemple, les différences de  vitesse de coupe entre un acier demi-dur au  carbone ordinaire et le même acier obtenu par  le procédé suivant la présente invention.  



  L'acier a été élaboré au four électrique. Il  a été coulé dans deux lingotières     différentes.     Dans l'une des deux lingotières a été     appliqué     le traitement de     sulfuration    décrit plus haut.  10 Composition de l'acier non traité  C = 0,440  Mn = 0,740  S = 0,013  P = 0,017  R = 82 kg       2c,    Composition de l'acier<I>traité</I>  C = 0,440  Mn = 0,740  S = 0,035  P = 0,017  R=81 kg    <I>Première série d'essais</I>  Vitesse de coupe : 87,50 m       11,   <I>Acier non traité</I> - Nombre de pièces  usinées entre deux affûtages de l'outil  55-102-55-55-48-92-5l-65.  



  <I>20 Acier traité -</I> Nombre de pièces usinées  entre deux affûtages de l'outil       180-180-164-141-180-170-165-          150.     



  Rapport des temps de tenue de l'outil  
EMI0002.0022     
    <I>Deuxième série d'essais</I>  Vitesse de coupe: 76,50 m  <I>10 Acier non traité</I> - Nombre de pièces  usinées entre deux     affûtages    de l'outil       65-40-120-136-144-98-90-73-          116-60-125-130.              21,   <I>Acier traité</I> - Nombre de pièces usinées  entre deux affûtages de l'outil  256 - 370 - 223 - 305 - 290 - 500 - 306     -          360-250-280-450-216.     Rapport des temps de tenue de l'outil  
EMI0003.0004     
    L'industrie a souvent besoin de pièces en  acier moulé qui résistent bien à l'usure et,  d'autre     part,    qui s'usinent avec facilité.

   Cette  usinabilité est parfois rendue difficile par la  non-homogénéité de l'acier brut de fonderie.  Le procédé objet de la présente invention fait  disparaître cette     difficulté,    tout en augmentant  la résistance à l'usure des pièces moulées.  



  Pour les raisons indiquées précédemment,  le traitement au soufre des moulages s'opère  de la façon suivante  10 Deux tiers de la quantité de soufre en poids  nécessaire sont parfaitement répartis au ni  veau le plus bas du moulage. Le soufre  employé est à l'état solide, sous une granu  lométrie 20-30.  



  Le dernier tiers de soufre est contenu  dans une ou plusieurs boîtes d'aluminium  closes, le soufre étant sous une granulo  métrie 10-20. Les boîtes sont placées dans  un vide du moulage, environ à mi-hauteur  de ce dernier, et sont supportées par trois  ou quatre fils d'aluminium tendus, fixés  chacun par leurs extrémités dans les parois  opposées du moule.  



  20 La température de coulée de l'acier dans  le moule doit être le plus proche possible  de 1400 .         3o    Les quantités de soufre à additionner sont  de l'ordre de  - 60 grammes de soufre pour 100 kg  d'acier dans le cas d'acier au carbone       ordinaire    ;  - 50 grammes de soufre pour 100 kg  d'acier dans le cas des aciers     alliés.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour obtenir une amélioration de la résistance à l'usure, une augmentation des vitesses de coupe et une diminution du coeffi cient de frottement des aciers et alliages fer reux, caractérisé en ce qu'on incorpore aux dits aciers et alliages, après élaboration, une faible quantité de soufre à l'état pur, juste suffisante pour tapisser les joints intercristal- lins du métal, celui-ci étant à la température de 14000 C ou proche de celle-ci. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que le soufre est ajouté au métal à l'état liquide. 2. Procédé suivant la revendication, dans lequel le métal est de l'acier et dans lequel la quantité de soufre ajoutée à l'acier est de l'or dre de 60 g de soufre pour 100 kg d'acier. 3. Procédé suivant la revendication, dans lequel le métal est un alliage ferreux et dans lequel la quantité de soufre ajoutée à l'alliage est de l'ordre de 50 g de soufre pour 100 kg d'alliage. 4. Procédé suivant la revendication, dans lequel l'addition de soufre se fait en deux temps, partie au début de la coulée du métal, partie au milieu environ de la coulée.