CH366712A

CH366712A - Objet et procédé de fabrication de celui-ci

Info

Publication number: CH366712A
Application number: CH4360157A
Authority: CH
Inventors: Maxwell Jr Wheildon William
Original assignee: Norton Co
Priority date: 1956-03-09
Filing date: 1957-03-08
Publication date: 1963-01-15
Also published as: US3006782A; SE206570C1

Description


  Objet et procédé de fabrication de celui-ci    La présente invention se rapporte à un objet qui  comprend une pièce de base solide, un premier revê  tement métallique fixé à elle et en faisant partie inté  grante, et un deuxième revêtement solidaire du précé  dent d'un oxyde de métal réfractaire, le revêtement  métallique étant stable dans l'air à la température  ambiante et ayant un point de fusion égal au mini  mum à     200,)    C, le revêtement d'oxyde métallique ré  fractaire ayant lui-même un point de fusion minimum  de 1000 C.  



  Un procédé de fabrication dudit objet est carac  térisé par le fait qu'on applique un revêtement de  métal ayant un point de     fusion    supérieur à 2000 C  sur la pièce de base solide, puis en ce qu'on pul  vérise un oxyde de métal réfractaire en fusion, ayant  un point de     fusion    supérieur à     1000o    C, sur ce revê  tement métallique.  



  Il est donc possible de     réaliser    des objets résis  tant aux     flammes,    et en particulier des objets métal  liques revêtus d'une matière réfractaire résistant à  l'oxydation et assurant une protection supplémentaire  contre l'oxydation du métal sous-jacent, de rendre  certains objets résistant à l'humidité et aux influen  ces d'humidification, de créer sur ces objets des revê  tements réfractaires supérieurs, adhérant fortement  dans diverses conditions d'emploi, de créer des objets  composites résistant aux flammes et se prêtant à  une fabrication facile, et de permettre l'obtention  d'objets résistant à l'érosion et qui soient également  résistants à l'oxydation.  



  Il est également possible de ménager un revête  ment sur les pièces en acier utilisables dans les  moteurs d'avions et les turbines à gaz, afin de leur  donner une plus grande durée de service, de créer  un revêtement pour les chambres de combustion et  les tuyères des moteurs de fusées et engins analogues,  afin d'augmenter leur durée utile, de créer des revê-         tements    supérieurs pour les fusées et les engins de  navigation     aérienne,    de     fournir    un revêtement d'oxyde  réfractaire     applicable    à une pièce métallique sans  exiger l'opération consistant à rendre rugueuse la  surface en cours de revêtement par découpe intense  au jet de sable ou de grenaille, afin d'assurer une  adhérence maximum,

   et de créer un revêtement sur  des objets     métalliques    afin de leur donner une meil  leure résistance aux chocs thermiques.  



  Finalement il est possible de créer des revête  ments supérieurs sur des matières telles que le car  bone, le graphite et les matières plastiques, de créer  un revêtement réfractaire sensiblement imperméa  ble pour diverses matières telles que celles qui vien  nent d'être mentionnées, de créer des surfaces de  portée résistant à     l'oxidation    aux températures éle  vées, de permettre la réalisation de paliers et de  surfaces de portée résistant aux conditions corrosi  ves, d'augmenter l'adhérence des revêtements mul  tiples et des revêtements     intercalables    en sandwich,  de créer un revêtement réfractaire sans contamina  tion fâcheuse de la     surface    métallique originelle par  les particules du fluide d'érosion comme un jet de  sable,

   de substituer une opération de nettoyage de  surfaces à un décapage intense au jet de sable ou  de grenaille, tout en obtenant une adhérence supé  rieure sans     déformation    du métal, de rendre rugueuse  la surface en cours de revêtement par l'emploi d'un  enduit de métal pulvérisé, d'interposer une couche  de métal résistant à l'oxydation entre un revêtement  d'oxyde réfractaire légèrement perméable et un métal  de base oxydable, et de créer une couche de métal  résistant à la chaleur ainsi qu'à l'oxydation entre une  matière de base et un revêtement d'oxyde réfrac  taire appliqué par pulvérisation à l'aide d'une flamme.  



  Pour la formation d'un objet selon l'invention,  on peut utiliser un pistolet de     métallisation    du type      général décrit     dans    le brevet américain No 1100602.  Les pistolets de     métallisation    de ce genre sont bien  connus et sont vendus communément dans l'industrie,  de sorte qu'ils n'ont pas besoin d'être décrits en  détail. Le     métal        utilisé    se présente sous la forme  d'une tige ou d'un fil qui est fondu, atomisé et pul  vérisé par le pistolet, et projeté contre la surface  sous la forme d'un brouillard de particules fondues  ténues, qui se figent sur place.  



  On peut utiliser en outre un autre pistolet décrit  dans le brevet américain No 2707691. Ce pistolet  est généralement utilisé pour revêtir la matière d'un  oxyde réfractaire. En règle générale, un pistolet de       métallisation    convenant pour faire fondre, atomiser  et pulvériser     un    oxyde réfractaire peut être employé  pour faire fondre, atomiser et pulvériser des métaux,  à condition que le métal soit présenté à lui sous la  forme d'un fil ou d'une tige ayant le diamètre con  venant à ce pistolet pour autant que ce dernier  comporte un dispositif de mise au point du débit  d'arrivée du métal et de réglage de la flamme, afin  de l'adapter à la pulvérisation de ce métal.

   Dans  d'autres cas, on peut employer un pistolet pour la  projection de l'oxyde réfractaire à l'aide d'une  flamme, à condition que ce pistolet soit capable de  pulvériser l'oxyde sous la forme pulvérulente. Enfin,  on peut également utiliser un pistolet de projection  de poudre, pour     effectuer    le travail en question.  



  La pièce de base peut être une pièce de métal  qui peut être soit une pièce métallique conformée,  soit un morceau de tôle ou de feuillard. Pour d'au  tres modes de réalisation, la pièce de base peut être  une pièce en matière plastique, c'est-à-dire une     pièce     en une matière organique capable d'être moulée,  extrudée ou autrement conformée, comme une pièce  en résine de     phénol-formaldéhyde,    en un polymère  de méthacrylate, en styrène ou en diverses autres  matières organiques, comme celles dont on se     sert     dans l'industrie des matières plastiques.

   L'ébonite  peut être utilisé pour     former    la pièce de base, ainsi  que diverses pièces rigides constituées par un succé  dané du caoutchouc comme le butadiène-styrène, le       butadiène-acrylo-nitrile    et le butadiène chloré.    <I>Exemple 1</I>    On soumet à     l'enduisage    -6 pièces d'acier inoxy  dables, de façon à produire des objets tels que les  prévoit l'invention. L'acier inoxydable qu'on emploie  ici est celui qui     porte    le No<B>321</B> dans la spécifica  tion de l'Institut américain des Fers et Aciers. Les  pièces d'acier inoxydables en question ont une sec  tion représentée par un carré de 5 cm sur 5 cm et  une épaisseur égale à 1,6 mm. Ce sont les pièces  de base.

   On les soumet à un jet de grenaille d'acier  du type     Pangborn    G-25, sous une pression égale à  2,8     kg/crn2,    jusqu'à ce qu'on obtienne une surface  rendue uniformément rugueuse. On peut alors les  revêtir de nickel par métallisation, en utilisant un  pistolet     métalliseur    du type     Metco,    avec une vitesse  d'avance du fil égale à 3 mm environ. On pulvérise    ensuite de l'alumine à l'aide d'un pistolet du type  décrit dans le brevet américain No 2707691 déjà  cité.

   La pression de l'air comprimé va de 5,6 à  6,3     kg/cm .    Dans chaque cas, la     flamme    est pro  duite par combustion d'acétylène en présence d'oxy  gène, et dans chaque cas aussi un jet d'air est utilisé  pour l'atomisation et la pulvérisation. La commande  des vannes d'arrivée des gaz aux pistolets de métal  lisation est une notion classique dans cette technique  et n'a pas besoin d'être décrite en détail, pas plus  que la commande du mécanisme d'avance puisque  toutes ces données sont décrites dans les brevets amé  ricains     susrappelés    et dans de nombreux autres bre  vets intéressant la technique de la métallisation.  



  Le premier revêtement de nickel sur l'acier inoxy  dable a une épaisseur égale à 0,1-0,2 mm. Le revê  tement d'alumine qui lui est superposé, et qui est  constitué par un revêtement d'oxyde réfractaire sta  ble au contact de l'air à la température ambiante,  a un point de fusion supérieur à 1000 Cet une  épaisseur allant de 0,25 à 0,50 mm. En réalité, ce  revêtement d'alumine est à peu près complètement  cristallisé et son point de fusion, déterminé par les  évaluations récentes, est de     2015     C       15o    C.  



  Les revêtements et les bases forment des pièces  composites monoblocs. La force d'adhérence entre le  revêtement métallique et le revêtement d'oxyde ré  fractaire (alumine) est sensiblement égale à la cohé  sion du revêtement d'oxyde réfractaire lui-même. Les  particules individuelles du revêtement de métal et  les particules individuelles du revêtement d'oxyde  réfractaire sont auto-agglomérées, de     sorte    que cha  que revêtement forme une structure solidaire rigide,

    indépendamment de l'élément de base ou     support.     Le revêtement de métal est formé de     particules     ténues de métal en fusion ayant subi une solidifica  tion brusque sur l'élément de base ou support     lui-          même.    Le revêtement d'alumine est formé de parti  cules ténues d'oxyde en fusion ayant subi une  solidification brusque sur le revêtement de métal  lui-même. Le nickela un point de fusion de     1455o   <I>C.</I>  Le nickel et l'alumine, aussi dénommé oxyde d'alu  minium, sont tous deux sensiblement purs.  



  L'adhérence entre le métal de la base ou sup  port et le revêtement d'oxyde réfractaire peut sou  vent être de nature mécanique. Dans ces conditions,  le degré de rugosité superficielle du métal constitue  un facteur important pour l'obtention d'une adhé  rence satisfaisante. Un ancrage mécanique est favorisé  par des angles de dépouille, qui sont souvent pré  sents sur cette     surface.       Dans     certaines    circonstances, on peut faire appel  également à une adhérence chimique. Des observa  tions ont été effectuées sur un échantillon obtenu  par application d'un revêtement de nickel sur de  l'acier inoxydable, avec application ultérieure d'un  revêtement final de zircone.

   On a soumis ces pièces  ou échantillons à un chauffage et à un refroidisse  ment cycliques, et elles supportent très bien le trai  tement auquel elles sont soumises. On a     observé,         lors d'un examen microscopique en section droite,  des zones foncées qui semblent être formées par de  l'oxyde de nickel, et celui-ci peut avoir contribué  au rendement supérieur obtenu par un processus  chimique ou physique.  



  <I>Exemple</I>  On utilise un plus grand nombre de pièces en  acier inoxydable d'une dimension de 5 cm au carré  et d'une épaisseur de 1,6 mm environ, ces pièces  servant de supports. On applique sur certaines de  ces pièces un revêtement d'alumine. On applique  sur d'autres pièces un revêtement de zircone. On  applique sur d'autres encore un revêtement de nickel  avant l'application du revêtement d'alumine. Sur  certaines autres pièces, on applique un revêtement de  nickel avant le     revêtemnt    de zircone, et sur d'autres  pièces encore on dépose un alliage nickel-chrome  avant le revêtement d'alumine, tandis que d'autres  pièces reçoivent un revêtement en alliage     nickel-          chrome    avant le revêtement de zircone.

   L'alliage  nickel-chrome utilisé est du     nichrome    qui renferme  de 60 à 80 % de nickel, et de 11 à 20 % de  chrome, le reste étant formé par du fer. On n'a pas  déterminé exactement dans quelle partie de cette  gamme se trouvait le métal particulier utilisé, mais  les différences obtenues dans la totalité de cette  gamme sont pratiquement négligeables. Il semble  que le fil conducteur utilisé pour appliquer le revê  tement métallique par pulvérisation soit formé par  60     %r.    de nickel, 24 % de fer et 16 % de chrome.  



  On donnera ci-après une description des échan  tillons, de leur préparation en vue de l'application  d'un revêtement, du revêtement en soi, de l'épais  seur des revêtements obtenus, et des résultats des  essais.  



       Echantillons   <I>:</I> on découpe dans une tôle d'acier  inoxydable 321 quarante-deux échantillons de 5 cm       X    5 cm X 1,6 mm.  



  <I>Préparations :</I> on soumet tous les spécimens à  un décapage au jet avec de la grenaille     Pangborn          G-25,    sous une pression de 2,8 à 3,5     kg/cm .    La  grenaille vient frapper les plaquettes selon un angle  de     90     environ. Le décapage au jet est juste suf  fisant pour fournir une surface uniformément ru  gueuse.     Les    échantillons reçoivent une forme légère  ment convexe par suite des contraintes de com  pression qui ont pu être engendrées dans la surface  à cause de l'impact.  



  <I>Application du revêtement :</I> on effectue cette  application du revêtement à l'aide de l'équipement  décrit dans l'exemple 1. On sépare les échantillons  en sept lots, de chacun 6 échantillons. On munit  trois lots d'un revêtement direct d'oxyde métallique  réfractaire sur la surface d'acier inoxydable ayant  été décapée par jet. Le revêtement de 2 de ces lots  est formé par de l'alumine (ce qui donne ainsi 2 lots  identiques dont l'un peut être considéré comme lot  de contrôle) tandis que l'autre reçoit de la zircone.

    On applique sur les quatrième et cinquième lots un    revêtement de métal pulvérisé en nickel, et sur les  sixième et septième lots un revêtement de métal  pulvérisé en     nichrome.    On munit ensuite les qua  trième et sixième lots d'un revêtement d'alumine et  les cinquième et septième lots d'un revêtement de  zircone.  



       Epaisseur   <I>du</I>     revêtement   <I>:</I> les revêtements d'oxyde  ont des épaisseurs de 0,38 mm   0,125 mm. Les  revêtements sous-jacents en métal ont une épaisseur  de 0,150 mm   0,05 mm.  



  <I>Essai au contrôle :</I> on soumet ensuite la totalité  des échantillons à un essai ou contrôle, afin de déter  miner la faculté relative des revêtements à résister à  des     échauffements    et à des refroidissements répétés.  On chauffe un four électrique de laboratoire à  1040e C. On juxtapose     dans    ce four les 6 échantillons  d'essai constituant un seul lot, avec la face munie  d'un revêtement dirigé vers le bas, en les posant sur  une pièce plane en acier inoxydable formée par un  tamis dont les mailles ont environ 6 mm. On place  ce tamis portant les échantillons sur la sole du four,  et on ferme la porte.  



  Après 60 secondes, on sort du four le tamis  portant les échantillons chauffés au rouge à une tem  pérature d'environ     1000o    C, et on le maintient     au-          dessus    d'un courant d'air à la température ambiante,  refoulé par un ventilateur et se déplaçant à une  vitesse de 90 mètres/minute. Cette opération amène  les échantillons à la température ambiante en un laps  de temps compris entre 3 et 4 minutes. On les  examine ensuite pour     déterminer    l'état du revêtement,  et on répète le cycle précédent.  



  <I>Critère de défectuosité :</I> le soulèvement ou gon  flement et l'écaillage d'une petite partie du revête  ment     constituent    un défaut. Le nombre de cycles  auxquels on soumet les pièces avant d'arriver à un  état défectueux est enregistré. Les résultats sont  donnés dans le tableau en page 4  Un autre mode de formation du revêtement métal  lique sous-jacent consiste à faire     intervenir    un arc  électrique projetant du métal de revêtement sur la  surface de base, qui peut être dans ce cas un métal  ou plus généralement un autre conducteur de l'élec  tricité. Le métal de revêtement, qui se présente sous  la forme d'une tige, fait     office    d'électrode, et la  matière de base ou support constitue l'autre élec  trode.

   Un générateur comme celui qui est utilisé pour  la soudure à l'arc électrique est employé pour engen  drer une     différence    de tension suffisante, entre la  matière de base et la tige du métal de. revêtement,  de façon qu'un arc électrique jaillisse entre les deux  quand ils sont rapprochés suffisamment.- Grâce au  jaillissement de cet arc,     certaines    fractions de la tige  se trouvent fondues et adhèrent ainsi à la matière  de base.

   La tige de métal qui doit être employée  comme revêtement est maintenue dans un support  analogue à un pistolet ; sur lequel est monté un  vibrateur pneumatique qui imprime une vibration au  support et à la tige, ce qui se traduit par le dépôt  d'un revêtement de métal formé de particules ténues    
EMI0004.0001     
  
    Tableau <SEP> No <SEP> 1
<tb>  <I>Résultats <SEP> de <SEP> l'essai <SEP> par <SEP> chauffage <SEP> et <SEP> refroidissement <SEP> cycliques</I>
<tb>  Nombre <SEP> de <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> Nombre <SEP> de
<tb>  Lot <SEP> N  <SEP> Revêtement <SEP> cycles <SEP> cycles <SEP> cycles <SEP> Type <SEP> de <SEP> défectuosité
<tb>  maximum <SEP> minimum <SEP> moyen
<tb>  1 <SEP> Alumine <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> 3-1/3 <SEP> Le <SEP> revêtement <SEP> se <SEP> soulève <SEP> à <SEP> l'écart <SEP> du
<tb>  du <SEP> support <SEP> sur <SEP> les <SEP> 

  angles
<tb>  2 <SEP> Alumine, <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> Comme <SEP> précédemment
<tb>  essai <SEP> de
<tb>  contrôle
<tb>  3 <SEP> Zircone <SEP> 11 <SEP> 6 <SEP> 7-5/6 <SEP> Défaut <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords <SEP> par <SEP> suite <SEP> d'un
<tb>  léger <SEP> soulèvement <SEP> du <SEP> revêtement
<tb>  4 <SEP> Nickel <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> 8 <SEP> L'alumine <SEP> se <SEP> soulève <SEP> légèrement <SEP> à
<tb>  sous <SEP> l'écart <SEP> du <SEP> revêtement <SEP> sous-jacent <SEP> en
<tb>  alumine <SEP> nickel <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords
<tb>  5 <SEP> Nickel <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 40+ <SEP> Légère <SEP> désagrégation <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords,

  
<tb>  sous <SEP> aucun <SEP> soulèvement
<tb>  zircone
<tb>  6 <SEP> Nichrome <SEP> 40 <SEP> 9 <SEP> 34+ <SEP> Désagrégation <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords <SEP> avec <SEP> un
<tb>  sous <SEP> léger <SEP> soulèvement <SEP> du <SEP> revêtement <SEP> d'alu  alumine <SEP> mine <SEP> par <SEP> rapport <SEP> au <SEP> revêtement <SEP> sous  jacent <SEP> en <SEP> nichrome <SEP> vers <SEP> les <SEP> angles       en fusion qui se figent ou se     solidifient    sur place. Le  revêtement d'oxyde est ensuite appliqué par-dessus  le revêtement de métal     comme    décrit précédemment.  Le revêtement à l'aide du métal par jaillissement  d'arc     constitue    d'ailleurs une technique connue, qui  a été décrite dans de nombreux brevets ainsi que dans  des revues techniques.

      <I>Exemple 3</I>  Quatre plaques d'acier inoxydable, fournies en  vue des essais sous la forme de plaquettes par un       constructeur        américain    en renom de moteurs à réac  tion, avaient des dimensions de 15 cm X 6,3 cm  X 1,6 mm. On a soumis ces pièces aux attaques à  l'aide de     grenaille    d'acier broyé de type G-25, puis  à une     métallisation    à l'aide de 0,125 mm de nickel,  suivis d'un revêtement par pulvérisation d'oxyde  réfractaire ayant une épaisseur de 0,625 mm par le  procédé décrit dans le brevet     américain    No<B>2707691</B>  déjà cité. On a revêtu ainsi deux plaquettes avec de  l'alumine, et deux avec de la zircone     stabilisée.     



  Les essais de     chauffage    ont été faits dans des  conditions correspondant aux conditions de travail  des moteurs, dans le laboratoire du constructeur de  moteurs, dans le laboratoire du constructeur de mo  teurs en question, qui a déclaré que les plaquettes  d'acier recouvertes d'un dépôt     métallisé    de nickel et       soumises    à l'action d'une     flamme    projetant des revê  tements d'alumine et de zircone ont témoigné d'une       amélioration    marquée par rapport aux plaquettes  précédemment soumises aux essais.

   Ce constructeur  de moteurs a également déclaré que la plaquette à  revêtement     d'alumine    s'est détachée au     voisinage       de ses extrémités mais qu'il n'y a pas eu de défaut  du revêtement lui-même, non plus que sur l'inter  face. Enfin, ce constructeur de moteurs a indiqué  que la zircone était encore plus adhérente et ne  témoignait d'aucun défaut au cours d'un essai, et  présentait seulement un léger défaut sous l'effet des  forces de cisaillement (à l'intérieur du revêtement)  dans le voisinage d'un des angles de la plaquette au  cours d'un autre essai.  



  On peut également réaliser la combinaison sui  vante  1) Alumine appliquée sur de l'aluminium revêtant  de l'acier ;  2) Alumine appliquée sur du cuivre revêtant de  l'acier ;  3) Alumine appliquée sur du fer revêtant de l'acier,  et en particulier de l'acier inoxydable ;  4) Alumine appliquée sur du molybdène revêtant  de l'acier<B>;</B>  5) Alumine appliquée sur du métal       Monel      (pro  duit de marque) revêtant de l'acier ;  6) Alumine appliquée sur du métal   Inconel    (produit de marque) revêtant de l'acier.  



  Au lieu de l'alumine dont il a été fait état dans  les divers exemples     susindiqués,    on pourrait employer  du zircon, de la zircone, de l'oxyde de chrome, de  la     wollastonite,    des spinelles, etc.  



  <I>Exemple 4</I>  D'autres échantillons destinés aux essais qui ont  été effectués impliquent l'emploi d'une pièce de base  formée de carbure de tungstène cémenté, dans un      cas, et d'acier inoxydable, dans un autre cas. Une  couche de nickel rugueuse a été déposée par emploi  du procédé à l'arc précédemment décrit. Un revê  tement d'alumine ayant une épaisseur égale à     0,25-          0,50    mm a été ensuite pulvérisé par-dessus le nickel.  On a constaté une excellente adhérence du revête  ment d'alumine. D'autres métaux et d'autres carbu  res durs tels que ceux dont on fait usage pour cons  tituer les mèches d'outils, etc. auraient pu trouver  leur emploi ici.

   Toutefois, pour le procédé faisant  intervenir un arc électrique, il est nécessaire que la  pièce de base soit bonne conductrice de l'électricité.    <I>Exemple 5</I>    Des revêtements multiples peuvent être obtenus.  C'est ainsi par exemple que des spécimens de fer noir  ont été utilisés au cours d'une série d'expériences.

    Ces spécimens ont été rendus rugueux en les atta  quant par un jet de grenaille sous une pression de  2,8     kg/cm2,    et un revêtement de nickel ayant une  épaisseur d'environ 0,15 mm a été pulvérisé en uti  lisant un fil de nickel ayant une section égale à  environ 3 mm, puis on a pulvérisé un revêtement  d'alumine modérément tendre, en utilisant un pistolet  du modèle A fabriqué par la Société américaine  Wall     Colmonoy    Co, de Detroit, en employant comme  substance d'avancement des     monohydrates        d'alpha-          alumine.    On a pulvérisé ensuite un revêtement     formé     d'alumine dure en employant une tige d'alumine  ayant une section égale à 3 mm environ,

   comme  décrit dans l'exemple 1. L'objet résultant compor  tait un revêtement     surfacial    formé d'alumine dure  résistant fortement à la corrosion et une micro  structure feuilletée capable de bien résister aux con  traintes d'échauffement et de refroidissement sans  écaillage, conjuguée à une couche d'alumine     sous-          jacente    et à une couche d'ancrage en nickel. D'au  tres oxydes et d'autres combinaisons d'oxydes ainsi  que d'autres métaux peuvent d'ailleurs trouver leur  emploi ici.  



  D'autres combinaisons de revêtements multiples  et de revêtements à éléments intercalaires ou en  sandwich peuvent être employés suivant les condi  tions d'application pratique. C'est ainsi, par exemple,  que la couche sous-jacente de métal peut être pro  jetée à l'aide d'un pistolet de pulvérisation, puis  chauffée sur sa surface afin de consolider les par  ticules et de rendre le revêtement moins     perméable     ou sensiblement imperméable. Le traitement de la  surface au chalumeau est un des moyens qui per  mettent d'obtenir ce résultat. Si la surface chauffée  n'est pas suffisamment rugueuse pour assurer une  bonne fixation de la couche d'oxyde réfractaire, on  peut la rendre rugueuse en l'attaquant au jet de  sable ou de grenaille, ou par une autre méthode  telle qu'un dépôt d'un autre métal produit par pul  vérisation.

      <I>Exemple 6</I>  On a attaqué     deux    spécimens de fer noir à la  grenaille, sous     une    pression égale à 2,8     kg/em2,    la  grenaille étant constituée par des grains d'acier afin  de donner lieu à une surface rendue rugueuse, puis  on a pulvérisé à l'aide du pistolet de type A de la  Société américaine dite:     Wall        Colmonoy    Co, en y  faisant arriver dans un cas de la poudre d'étain, et  dans l'autre cas de la poudre de plomb. On a pro  cédé ensuite à un revêtement par pulvérisation à  l'aide d'alumine, par la méthode décrite dans l'exem  ple 1. On a obtenu dans les deux cas un bon revê  tement     d'alumine    dure, doté d'une adhérence satis  faisante.

   On a dû veiller à éviter une fusion nuisible  du revêtement sous-jacent en étain pendant la pul  vérisation de l'alumine, du fait que son point de  fusion est faible     (232o    C).  



  Le pistolet prévu dans le brevet     susmentionné     est capable, dans des conditions opératoires conve  nables, de projeter des oxydes réfractaires par pul  vérisation sur des métaux stables, y compris les     allia-          ges    possédant des points de fusion au moins égaux  à     200o    C. Toutefois, des métaux réfractaires ayant  des points de     fusion    supérieurs à 10000 C convien  nent particulièrement bien pour un travail à haute  température avec emploi d'oxydes réfractaires ayant  des points de fusion supérieurs à 10000 C.

   Les oxy  des et les métaux qui sont réfractaires à l'action des  produits chimiques et à l'érosion peuvent trouver  leur utilité dans de nombreuses applications à des  températures moins élevées, et même à la tempéra  ture ambiante ou au-dessous.  



  Un revêtement     métallique    sous-jacent auquel il  convient de donner la préférence a une épaisseur  comprise entre 0,10 et 0,38 mm, mais il est possible  d'utiliser des revêtements plus minces ou au con  traire plus épais, ayant une épaisseur comprise par  exemple entre 0,025 et 0,75 mm.  



  De même, une épaisseur de revêtement d'oxyde  réfractaire à laquelle on peut donner usuellement la  préférence se trouve dans une gamme comprise entre  0,125 et 125 mm, mais il est possible, dans d'autres  conditions opératoires, d'employer des revêtements  plus minces ou, au contraire plus épais,     ayant    une  épaisseur comprise entre 0,05 et 5 mm ou davan  tage, en fonction des     applications    envisagées.     Il    n'y  a aucun facteur.

   critique à propos de ces échelles de  valeur et les épaisseurs les plus pratiques sont choi  sies afin d'obtenir dans chaque cas le meilleur com  promis industriel entre le prix de revient et le ren  dement technique, compte tenu des applications envi  sagées, et en tenant compte notamment de l'isolation  thermique, de la résistance à la corrosion, de la  résistance aux chocs thermiques, de la résistance à  l'érosion, etc. du produit.  



  Des surfaces rugueuses sont désirables sur le  revêtement     métallique    pour constituer la fondation  du revêtement d'oxyde réfractaire. Des angles en  dépouille ménagés dans les bosses et les creux de la      surface ont leur utilité. Le degré de la rugosité  désiré exact dépend de plusieurs facteurs, tels que  les conditions pratiques, la configuration des surfaces  revêtues, le     fluide    d'attaque à la grenaille et les tech  niques d'attaque à la grenaille si l'on a recours à     ce     moyen, ou les techniques de métallisation si l'on  donne au contraire la préférence à la métallisation  pour rendre la     surface    rugueuse afin de fixer inva  riablement en place le revêtement d'oxyde réfractaire  final.

   Les considérations de- prix de revient et d'em  ploi pratique doivent également entrer en     ligne    de  compte. Une forme concave     (surtout    à l'intérieur  de parois cylindriques) soumise au cours de l'usage  à un échauffement par l'intérieur, comme c'est le cas  des chambres de combustion et des tuyères des  fusées, convient tout particulièrement, en ce sens  qu'elle donne de bons résultats. L'attaque à l'aide de  matières abrasives inorganiques dures et tenaces se  présentant sous la forme d'une grenaille, comme de  l'alumine fondue ou du carbure de silicium, a son  utilité, car elle empêche que des particules de métal  ne s'encastrent dans la surface, comme cela se produit  quand on attaque la surface à l'aide de grenaille  d'acier.  



  De même, la     surface    de la pièce de base doit  être suffisamment propre et rugueuse pour assurer  une bonne     adhérence    avec la couche inférieure en  métal. Mais le travail exécuté indique d'une façon  générale que la rugosité     surfaciale    de la pièce de  base a une moindre     importance,    comme facteur de  fixation du revêtement métallique, que l'état     surfacial     du revêtement métallique comme facteur de fixation  du revêtement d'oxyde réfractaire.

   C'est ainsi qu'une  pièce de base légèrement nettoyée présente une sur  face qui convient souvent pour le maintien du revê  tement métallique sous-jacent contre la pièce de  base, et que la surface rugueuse obtenue directement  sur un revêtement métallique, tel que celui qu'on  produit à l'aide d'un pistolet de métallisation ou par  un procédé d'application à l'arc en déposant des  particules     métalliques    plastifiées par la chaleur con  vient pour la fixation du revêtement d'oxyde réfrac  taire. Dans ces conditions, l'opération consistant à  appliquer un revêtement métallique sur une pièce  de base constitue un artifice permettant de rendre  rugueuse la surface d'application du revêtement  d'oxyde réfractaire, afin de favoriser son adhérence  à la pièce de base.

   Si la couche métallique sous-ja  cente est déposée par un procédé qui ne lui donne  pas une     surface    suffisamment rugueuse, on peut la  rendre rugueuse par d'autres moyens et notamment  en l'attaquant à l'aide de sable ou d'une grenaille.  La galvanoplastie donne lieu à une surface lisse.  



  Les oxydes réfractaires ayant un point de fusion  supérieur à 10000 C et formant un revêtement con  venable sont décrits dans la partie supérieure de la  colonne 5 du brevet américain N  2707691 déjà cité  et, dans la colonne 4 de ce brevet, se trouve un  exposé général des oxydes à employer de préférence.  Tous les métaux dotés de stabilité dans l'air et    ayant un point de fusion supérieur à     200,)    C peuvent  trouver leur emploi ici, mais pour de nombreuses  applications pratiques il convient de donner la pré  férence à un métal résistant à l'oxydation. Un métal  résistant à l'oxydation peut être défini comme un  métal ou un alliage possédant une résistance à l'oxy  dation au moins égale à celle de l'acier inoxydable à  une température de     1000o    C dans l'air.  



  Les métaux élémentaires qui sont par eux-mêmes  résistants à l'oxydation et qui constituent des élé  ments de nombreux alliages résistant à l'oxydation  sont, si l'on exclut les métaux précieux, tels que le  platine et l'or, qui sont effectivement très résistants  à l'oxydation, mais trop coûteux pour la     plupart    des  applications industrielles, le nickel, le cobalt et le  chrome.  



  En règle générale, les alliages résistant à l'oxyda  tion ainsi qu'à la chaleur peuvent être classés en  deux groupes fondés respectivement sur le nickel, le  cobalt et le fer, le nom utilisé pour leur classification  correspondant à l'élément qui est présent en une  quantité plus grande, que n'importe quel autre élé  ment de l'alliage. Bien que le chrome constitue un  élément important dans de nombreux alliages de ce  genre, les alliages à base de chrome n'ont pas à  l'heure actuelle la même importance.  



  Des alliages typiques résistant à la chaleur sont  indiqués dans le tableau en page 7  L'opération consistant à revêtir la     pièce    de base  en matière rigide de métal implique, la fusion du  métal, son atomisation et sa projection sur la sur  face de la matière rigide. Mais, suivant une variante  de réalisation, les particules de métal fondu peuvent  être produites en séparant le métal fondu de manière  à donner naissance à ces particules, sans qu'il soit  nécessaire de procéder à une atomisation. Suivant un  autre mode de réalisation, le revêtement métallique  peut être obtenu par galvanoplastie.

   De     même,    sui  vant la réalisation préférée, le recouvrement du revê  tement métallique à l'aide d'oxyde métallique réfrac  taire implique la fusion de l'oxyde métallique pour  former un oxyde métallique fondu, son atomisation  et sa projection sur la surface du revêtement métal  lique.  



  L'atomisation du métal peut être obtenue par  l'emploi d'un jet de gaz comme décrit dans de nom  breux brevets antérieurs, par exemple dans le brevet  américain No 1100602 déjà cité, et dans le brevet  américain N  1128053. Comme déjà décrit dans ce  brevet, l'oxyde de métal fondu est atomisé de manière  analogue, c'est-à-dire grâce à l'action d'un jet de gaz.  En règle générale, ce jet de gaz est formé, dans les  deux cas, en majeure partie d'air, mais le gaz     coin=          bustible,    tel que de l'acétylène et de l'oxygène, fait  partie de ce jet.

Claims

REVENDICATIONS 1. Objet caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de base solide, un premier revêtement métalli que fixé à elle et en faisant partie intégrante et un EMI0007.0001 Tableau <SEP> II <tb> Alliages <SEP> typiques <SEP> résistant <SEP> à <SEP> la <SEP> chaleur <tb> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <tb> A <SEP> base <SEP> de <SEP> nickel <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Co <SEP> Fe <SEP> W <SEP> Mo <SEP> Ti <SEP> Al <SEP> Nb <tb> Nichrome <SEP> I <SEP> .. <SEP> 65 <SEP> 11 <SEP> - <SEP> 24 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Nichrome <SEP> V <SEP> ... <SEP> 80 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Inconel <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> 80 <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> M-252 <SEP> ..

<SEP> 55 <SEP> 19 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 2-1/2 <SEP> 1 <SEP> A <SEP> base <SEP> de <SEP> cobalt <tb> <SEP> Stellite <SEP> Haynes <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> N,) <SEP> 31 <SEP> 10 <SEP> 25 <SEP> 55 <SEP> 1 <SEP> 8 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Stellite <SEP> Haynes <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> No <SEP> 30 <SEP> 17 <SEP> 24 <SEP> 51 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> J-1570 <SEP> 28 <SEP> 20 <SEP> 38 <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> - <SEP> S-816 <SEP> ... <SEP> . <SEP> ..

<SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 43 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4 <tb> A <SEP> base <SEP> de <SEP> fer <tb> <SEP> Timken <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> 16-25-6 <SEP> 25 <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 51 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> Acier <SEP> inoxydable <SEP> 18-8 <SEP> 8 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> 74 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Kanthal <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> A <SEP> - <SEP> 23 <SEP> 2 <SEP> 69 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 6 <SEP> Smith <SEP> Nu <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 37-1/2 <SEP> - <SEP> 55 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 7-1/2 <SEP> - deuxième revêtement solidaire du précédent d'un oxyde de métal réfractaire, le revêtement métallique étant stable dans l'air à la température ambiante et ayant un point de fusion égal au minimum à 2000 C,

le revêtement d'oxyde métallique réfractaire ayant lui-même un point de fusion minimum de 1000o C. II. Procédé de fabrication d'un objet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique un revêtement de métal ayant un point de fusion supé rieur à 200 C sur la pièce de base solide, puis en ce qu'on pulvérise un oxyde de métal réfractaire en fusion, ayant un point de fusion supérieur à 1000 C, sur ce revêtement métallique. SOUS-REVENDICATIONS 1.

Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de base métallique, un revêtement de métal superposé ayant un point de fusion supérieur à 10000 C, ce revêtement de métal ayant une épaisseur comprise entre 0,025 et 0,75 mm, et un revêtement d'oxyde de métal réfrac taire, superposé à ce revêtement de métal et fixé à lui de façon à en faire partie intégrante, ce revête ment d'oxyde de métal ayant un point de fusion supé rieur à 1000,) C et une épaisseur comprise entre 0,05 et 5 mm. 2.

Objet suivant la revendication I et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement d'oxyde de métal réfractaire a une structure feuilletée lui permettant de résister sans écaillage à des cycles répétés d'échauffement et de refroidissement. 3.

Objet suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de base solide, un revêtement de métal ayant un point de fusion au moins égal à 2000 C et fixé intégralement à cette pièce de base solide, un premier revêtement d'oxyde de métal réfractaire appliqué sur ce revêtement métal lique et fixé à lui de façon à en faire partie intégrante, cet oxyde de métal ayant un point de fusion supé- rieur à 10000 C, et un second revêtement d'oxyde de métal réfractaire ayant un point de fusion supérieur à 1000o C, superposé à ce premier revêtement d'oxyde de métal réfractaire et en faisant .partie inté grante,

ce second revêtement d'oxyde de métal réfrac taire étant sensiblement plus dur que le premier revêtement d'oxyde de métal réfractaire. 4. Objet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement métallique est constitué par un alliage résistant à l'oxydation, par exemple un alliage de fer, de nickel ou de cobalt. 5.

Procédé suivant la revendication II, caracté risé en ce qu'on forme un revêtement métallique sur la pièce de base solide par solidification de particules d'un métal fondu ayant un point de fusion supé rieur à 2000 C, puis en ce qu'on pulvérise des par ticules d'un oxyde de métal réfractaire fondu, ayant un point de fusion supérieur à 10000 C, pour recou vrir la surface du revêtement métallique, et on soli difie les particules d'oxyde de métal fondu afin de produire un revêtement de cet oxyde sur ce revête ment métallique. 6.

Procédé suivant la revendication II, caracté risé en ce que la surface du revêtement métallique est rendue rugueuse avant la pulvérisation de l'oxyde de métal réfractaire fondu. 7. Procédé suivant la revendication II, caracté risé en ce que le métal fondu est atomisé à l'aide d'un jet de gaz afin de produire des particules de métal fondu. 8. Procédé suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'un second revêtement d'oxyde de métal est superposé au premier revêtement d'oxyde de métal par pulvérisation d'un oxyde de métal fondu, sur le premier revêtement et solidification de cet oxyde.