FR2995615A1 - PROCESS FOR PREPARING A SET OF SINTERED ELEMENTS - Google Patents

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Pia Maria Reinhart
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Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation d'un ensemble composé d'un premier élément fritté et d'un autre élément fritté ou d'un élément en matériau plein, dans lequel le(s) élément(s) fritté(s) est/sont préparé(s) à partir d'un matériau fritté à base de fer, en particulier l'acier, et l'élément en matériau plein est préparé à partir d'un matériau à base de fer, en particulier l'acier, dans lequel en outre, dans le premier et éventuellement le deuxième élément fritté, avant l'interconnexion de ceux-ci ou la connexion avec l'élément en matériau plein, la teneur en carbone est augmentée par carburation, et dans lequel avant la connexion, au moins dans le premier élément fritté, une couche avec une teneur en carbone accrue est enlevée au moins au niveau du point de jonction. Avant la carburation, la zone à carburer, en particulier l'élément fritté tout entier, est au moins en partie munie d'une barrière de diffusion pour le carbone.The invention relates to a method for preparing an assembly consisting of a first sintered element and another sintered element or a solid material element, in which the sintered element (s) is are prepared from an iron-based sintered material, in particular steel, and the solid material element is prepared from an iron-based material, in particular steel, wherein in addition, in the first and optionally the second sintered element, before the interconnection thereof or the connection with the solid material element, the carbon content is increased by carburation, and in which before the connection, at least in the first sintered element, a layer with an increased carbon content is removed at least at the junction point. Before carburization, the zone to be carburized, in particular the entire sintered element, is at least partly provided with a diffusion barrier for the carbon.

Description

-1 - La présente invention concerne un procédé de préparation d'un ensemble composé d'un premier élément fritté et d'un autre élément fritté ou d'un élément en matériau plein, dans lequel le(s) élément(s) fritté(s) est/sont préparé(s) à partir d'un matériau fritté à base de fer, en particulier l'acier, et l'élément en matériau plein est préparé à partir d'un matériau à base de fer, en particulier l'acier, dans lequel en outre, dans ledit premier et le cas échéant le deuxième élément fritté, avant leur interconnexion ou la connexion avec l'élément en matériau plein, la teneur en carbone est augmentée par carburation, et dans lequel avant la connexion, au moins dans ledit premier élément fritté, une couche à teneur en carbone accrue est enlevée au moins au niveau du point de jonction. Pour les éléments à base de fer qui sont soudés ensemble afin de préparer un ensemble plus grand à partir de ceux-ci, un équivalent carbone aussi faible que possible doit exister au niveau de la zone de jonction, car sinon les éléments présentent une mauvaise aptitude au soudage. Dans la science des matériaux, l'équivalent carbone est une mesure permettant d'évaluer l'aptitude au soudage des aciers non alliés et faiblement alliés. La teneur en carbone et une pluralité d'autres éléments d'alliage dans l'acier affectent son comportement. Pour évaluer l'aptitude au soudage, l'équivalent carbone regroupe donc en une seule valeur numérique la teneur en carbone et la part pondérée des éléments ayant une influence similaire sur l'aptitude au soudage de l'acier, comme on pourrait s'y attendre pour le carbone. Dans ce cas, une valeur de l'équivalent carbone inférieure à 0,45 % implique une bonne aptitude au soudage. En fonction de l'épaisseur d'usinage, des valeurs plus élevées exigent un préchauffage du matériau sachant que cela ne conduit pas non plus toujours au résultat souhaité. A partir d'une valeur supérieure à 0,65, la pièce à travailler n'est que -2 difficilement apte au soudage puisque la transformation martensitique risque de provoquer des fissures à froid ou à chaud dans la pièce à travailler. La cémentation des éléments en acier, composés d'un matériau plein ou d'un matériau fritté, au moyen de la carburation est un procédé habituel pour améliorer les caractéristiques mécaniques de ce type d'éléments. Lors de la cémentation, du carbone est introduit dans le matériau dans les zones superficielles où un gradient de concentration se forme à travers l'épaisseur de la couche. Bien que cette façon de procéder soit en principe la même pour les éléments en matériau plein, donc par exemple les éléments forgés, que pour les éléments frittés, le résultat obtenu est toutefois très différent.The present invention relates to a process for the preparation of an assembly composed of a first sintered element and another sintered element or of a solid material element, in which the sintered element (s) ( s) is / are prepared from an iron-based sintered material, in particular steel, and the solid material element is prepared from an iron-based material, in particular the steel, wherein in addition, in said first and optionally the second sintered element, before their interconnection or connection with the solid material element, the carbon content is increased by carburation, and wherein before the connection, at least in said first sintered member, an increased carbon-containing layer is removed at least at the junction point. For iron-based elements that are welded together in order to prepare a larger assembly from them, a carbon equivalent as low as possible must exist at the junction area, otherwise the elements have poor capability. welding. In material science, the carbon equivalent is a measure of the weldability of unalloyed and low alloyed steels. The carbon content and a plurality of other alloying elements in the steel affect its behavior. In order to evaluate the weldability, the carbon equivalent thus groups together in a single numerical value the carbon content and the weighted part of the elements having a similar influence on the weldability of the steel, as we could wait for the carbon. In this case, a carbon equivalent value of less than 0.45% implies good weldability. Depending on the machining thickness, higher values require preheating of the material, as this does not always lead to the desired result. From a value greater than 0.65, the workpiece is only -2 difficult to weld since the martensitic transformation may cause cracks cold or hot in the workpiece. The carburizing of steel elements, made of solid material or sintered material, by means of carburization is a usual method for improving the mechanical characteristics of such elements. During cementation, carbon is introduced into the material in the surface areas where a concentration gradient is formed through the layer thickness. Although this procedure is in principle the same for the elements of solid material, so for example the forged elements, that for the sintered elements, the result is however very different.

Ceci est dû au fait qu'en raison de la porosité des éléments frittés, le carbone se diffuse beaucoup plus rapidement à l'intérieur de ceux-ci qu'à l'intérieur des éléments en matériau plein. Il en résulte des différences concernant la résistance limite puisque le gradient de concentration du carbone est plus plat en raison de la diffusion plus rapide de celui-ci. Pour les éléments en acier cémentés, en vue d'améliorer l'aptitude au soudage, on enlève d'habitude mécaniquement la couche marginale à teneur en carbone accrue dans la zone de soudage. Cependant, pour les éléments frittés, ce procédé conduit au résultat souhaité seulement dans une certaine mesure, puisque le carbone, comme expliqué ci-dessus, pénètre très profondément dans les éléments frittés et qu'il faudrait donc enlever une très grande épaisseur de couche afin d'atteindre une couche à teneur en carbone inférieure. Cela entraîne à son tour une diminution de la capacité de charge de l'ensemble. Il est donc l'objet de l'invention d'améliorer l'aptitude au soudage des éléments frittés cémentés pour préparer un ensemble. -3 Cet objet est atteint par le procédé mentionné au début, dans lequel avant la carburation, la zone à carburer, en particulier l'élément fritté tout entier, est muni au moins partiellement d'une barrière de diffusion pour le carbone. Dans ce cas, il est avantageux qu'à l'étape de carburation consécutive la barrière de diffusion empêche le carbone d'avancer jusqu'à des couches plus profondes, c'est-à-dire également jusqu'à la zone centrale, ou bien qu'elle réduit de manière significative la teneur en carbone dans la zone centrale. Il est ainsi possible de préparer un élément fritté dans lequel on peut réaliser un net saut de concentration concernant le carbone à la transition de la zone marginale à la zone centrale de l'élément fritté. Par conséquent, un élément fritté préparé selon ledit procédé peut présenter une couche martensitique extérieure dure et une zone centrale perlito-ferritique tendre par rapport à celle-ci. Avec un saut aussi prononcé de la concentration en carbone, il est possible de produire un gradient de dureté généré par une transition brusque de la structure martensitique à la structure d'équilibre. Il est ainsi possible de limiter la part de carbone élevée à une zone marginale relativement réduite qui peut être enlevée pour préparer l'ensemble sans pour autant détériorer de manière significative les caractéristiques mécaniques de l'ensemble par cet affaiblissement de matière. Comme effet secondaire, le comportement dynamique de l'élément fritté peut ainsi être amélioré en comparaison avec les éléments frittés connus selon l'état de la technique. De préférence la barrière de diffusion est créée par oxydation à partir du matériau de l'élément proprement dit. On peut ainsi obtenir une simplification correspondante du procédé puisqu'il n'est pas nécessaire d'appliquer des matériaux supplémentaires à l'élément fritté. De plus, il est ainsi également possible de mieux éviter l'introduction de corps étrangers et par la suite -4 une possible modification du profil de propriétés de l'élément fritté qui peut aussi se manifester seulement en cours d'utilisation suite à différents changements de phase. Cependant, un avantage essentiel est alors dû au fait que les oxydes sont au moins en partie de nouveau réduits pendant la carburation par le carbone qui se diffuse à l'intérieur, de manière à ce que ce carbone soit consommé et ainsi la profondeur de pénétration du carbone puisse être réduite globalement en raison d'une vitesse de diffusion trop élevée ou le saut de concentration à l'interface entre la zone marginale et la zone centrale puisse être préparée de manière plus prononcée. Selon la variante de réalisation préférée du procédé, l'oxydation est effectuée avec de la vapeur d'eau. Actuellement, l'oxydation sous vapeur d'eau est mise en oeuvre comme un procédé de retraitement afin d'obtenir une amélioration de l'utilité des pièces frittées. Elle est exploitée aussi bien pour augmenter la résistance à la corrosion que pour augmenter la résistance à l'usure. De même, il est possible de régler une augmentation de la dureté de l'élément, un aspect modifié, une meilleure adhérence de couche des couches appliquées ultérieurement et une densité accrue des éléments. Cependant, l'allongement à la rupture des éléments traités uniquement à la vapeur chute d'environ 50 %. Dans le procédé selon l'invention, le traitement à la vapeur présente l'avantage de permettre ainsi de faire appel à une technologie déjà connue et maintes fois éprouvée de sorte que l'exécution du procédé ne nécessite aucune modification substantielle en ce qui concerne les appareillages.This is due to the fact that due to the porosity of the sintered elements, the carbon diffuses much more rapidly inside them than inside the elements made of solid material. This results in differences in the limiting resistance since the carbon concentration gradient is flatter due to the faster diffusion of the latter. For cemented steel elements, in order to improve the weldability, the increased carbon content marginal layer is usually mechanically removed in the welding zone. However, for the sintered elements, this process leads to the desired result only to a certain extent, since the carbon, as explained above, penetrates very deeply into the sintered elements and so a very large layer thickness would have to be removed to to reach a layer with a lower carbon content. This in turn causes a decrease in the load capacity of the assembly. It is therefore the object of the invention to improve the welding ability of cemented sintered elements to prepare an assembly. This object is achieved by the method mentioned at the beginning, in which before carburization, the zone to be carburized, in particular the entire sintered element, is at least partially provided with a diffusion barrier for the carbon. In this case, it is advantageous that in the subsequent carburization stage the diffusion barrier prevents the carbon from advancing to deeper layers, that is to say also up to the central zone, or although it significantly reduces the carbon content in the central area. It is thus possible to prepare a sintered element in which it is possible to achieve a clear concentration jump with respect to the carbon at the transition from the marginal zone to the central zone of the sintered element. Therefore, a sintered element prepared according to said method may have a hard outer martensitic layer and a soft perititro-ferritic core area thereon. With such a pronounced jump in carbon concentration, it is possible to produce a hardness gradient generated by a sharp transition from the martensitic structure to the equilibrium structure. It is thus possible to limit the high carbon portion to a relatively small marginal area that can be removed to prepare the assembly without significantly deteriorating the mechanical characteristics of the assembly by this weakening of material. As a side effect, the dynamic behavior of the sintered element can thus be improved in comparison with the sintered elements known according to the state of the art. Preferably the diffusion barrier is created by oxidation from the material of the element itself. It is thus possible to obtain a corresponding simplification of the process since it is not necessary to apply additional materials to the sintered element. In addition, it is thus also possible to better avoid the introduction of foreign bodies and subsequently -4 a possible modification of the property profile of the sintered element which can also be manifested only in use following various changes phase. However, an essential advantage is then due to the fact that the oxides are at least partly reduced again during carburation by the carbon which diffuses inside, so that this carbon is consumed and thus the depth of penetration carbon can be reduced overall because of too high diffusion rate or the concentration jump at the interface between the marginal zone and the central zone can be prepared in a more pronounced manner. According to the preferred embodiment of the process, the oxidation is carried out with steam. Currently, the oxidation under water vapor is implemented as a reprocessing process to obtain an improvement in the utility of the sintered parts. It is used both to increase corrosion resistance and to increase wear resistance. Likewise, it is possible to adjust an increase in the hardness of the element, a modified appearance, a better layer adhesion of the subsequently applied layers and an increased density of the elements. However, the elongation at break of the elements treated only with steam drops by about 50%. In the process according to the invention, the steam treatment has the advantage of making it possible to use a technology already known and repeatedly proven so that the execution of the process does not require any substantial modification with regard to equipment.

Pour les mêmes raisons, l'oxydation a lieu de préférence à une température entre 400 °C et 800 °C, en particulier entre 550 °C et 620 °C. -5 D'autre part, il est possible de combiner l'oxydation avec une opération de brûlage. Il est ainsi possible de configurer la préparation de l'élément fritté de manière plus efficace, en ce qu'en même temps que l'oxydation, des impuretés peuvent être éliminées du processus de frittage en tant que tel. Comme effet secondaire, il peut alors arriver que des combinaisons par voie d'oxydation, formées pendant le processus de brûlage, puissent également servir de barrière de diffusion. Pour une meilleure compréhension de l'invention, celle-ci sera expliquée plus en détail à l'aide de la description suivante. La préparation d'éléments frittés proprement dite est suffisamment décrite dans l'état de la technique de sorte que par la suite, seul un bref aperçu d'une variante de réalisation possible d'un procédé de frittage sera fourni. Pour l'essentiel, la préparation peut comprendre les étapes du mélange des poudres, de la compression, du décirage et du frittage. Le cas échéant, le frittage peut être suivi d'un retraitement thermique et/ou d'un retraitement mécanique. 1) Mélange des poudres Les mélanges de poudre de fer utilisés peuvent présenter au total jusqu'à 10 % en poids d'éléments d'alliage métalliques non ferreux, le cas échéant jusqu'à 5 % en poids de carbone sous forme de graphite, jusqu'à 3 % en poids d'adjuvant de compression et jusqu'à 0,5 % en poids d'un liant organique. Ces mélanges sont par exemple préparés de manière conventionnelle à partir de poudre de fer pur ou de poudres de fer de pré-alliage ou partiellement alliées comme matériau de base et de l'addition d'éléments d'alliage ainsi que d'adjuvants de compression. Ou bien, des mélanges dits maîtres sous forme hautement concentrée, le cas échéant également en utilisant la température et/ou des solvants, sont -6 prémélangés et ensuite mêlés à la poudre de fer ou mélangés directement avec la poudre de fer par addition des composants individuels. Comme liant on peut utiliser des résines, des silanes, des huiles, des polymères ou des adhésifs. Les adjuvants de compression sont entre autres les cires, les stéarates, les amides et les polymères. Les éléments de pré-alliage peuvent être du Mo, V, Si, Mn.For the same reasons, the oxidation preferably takes place at a temperature between 400 ° C. and 800 ° C., in particular between 550 ° C. and 620 ° C. On the other hand, it is possible to combine the oxidation with a burning operation. It is thus possible to configure the preparation of the sintered element more efficiently, in that at the same time as the oxidation, impurities can be removed from the sintering process as such. As a side effect, it may then happen that combinations by oxidation, formed during the burning process, may also serve as a diffusion barrier. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with the aid of the following description. The preparation of sintered elements proper is sufficiently described in the state of the art so that thereafter only a brief overview of a possible alternative embodiment of a sintering process will be provided. Essentially, the preparation can include the steps of powder mixing, compression, dewaxing and sintering. If necessary, the sintering may be followed by thermal reprocessing and / or mechanical reprocessing. 1) Mixing powders The iron powder mixtures used may have a total of up to 10% by weight of non-ferrous metal alloy elements, optionally up to 5% by weight of carbon in the form of graphite, up to 3% by weight of compression aid and up to 0.5% by weight of an organic binder. These mixtures are, for example, conventionally prepared from pure iron powder or pre-alloy or partially alloyed iron powders as base material and the addition of alloying elements as well as compressing aids. . Alternatively, so-called masterbatches in highly concentrated form, where appropriate also using temperature and / or solvents, are premixed and then mixed with the iron powder or mixed directly with the iron powder by addition of the components. individual. Binders that can be used include resins, silanes, oils, polymers or adhesives. Compression additives include waxes, stearates, amides and polymers. The pre-alloy elements may be Mo, V, Si, Mn.

D'autres éléments d'alliage non ferreux, comme par exemple le chrome, le cuivre, le nickel, le manganèse, le silicium, le molybdène et le vanadium, permettent d'améliorer en conséquence les propriétés de ces éléments frittés à base de poudre de fer, comme il est connu pour les aciers d'après l'état de la technique. Ainsi par exemple, le fait d'ajouter du molybdène par alliage permet d'éviter la fragilité de revenu des aciers chromés. Dans ce cas, la pénétration de trempe et la viscosité sont améliorées. De plus, il est possible d'augmenter la résistance au fluage aux températures élevées. Le nickel permet d'améliorer l'aptitude au façonnage à froid. Le manganèse permet d'améliorer la résistance à la rupture et la limite élastique. A l'aide du silicium, on peut empêcher la déposition de cémentite issue de la martensite lors du revenu. Etant donné que l'effet de principe de ces éléments d'alliage est connu en soi d'après l'état de la technique, une discussion supplémentaire peut être omise ici.Other non-ferrous alloy elements, such as for example chromium, copper, nickel, manganese, silicon, molybdenum and vanadium, make it possible to improve the properties of these powder-based sintered elements accordingly. iron, as is known for steels according to the state of the art. For example, the fact of adding molybdenum alloy allows to avoid the brittleness of income chrome steels. In this case, quenching penetration and viscosity are improved. In addition, it is possible to increase the creep resistance at elevated temperatures. Nickel improves the cold workability. Manganese makes it possible to improve the breaking strength and the yield strength. With the aid of silicon, it is possible to prevent the deposition of cementite resulting from the martensite during the income. Since the effect of principle of these alloying elements is known per se from the state of the art, an additional discussion can be omitted here.

La part des éléments d'alliage non ferreux peut aussi être sélectionnée dans une plage ayant une limite inférieure de 0,2 % en poids et une limite supérieure de 8 % en poids, en particulier dans une plage ayant une limite inférieure de 1 % en poids et une limite supérieure de 6 % en poids. Voici des mélanges typiques par exemple : -7 - Fe (avec pré-alliage de 0,85 % en poids de Mo) + 0,1 % en poids à 0,3 % en poids de C + 0,4 % en poids à 1,0 % en poids d'un adjuvant de compression et le cas échéant d'un liant - Fe + 1 % en poids à 3 % en poids de Cu + 0,5 % en poids à 0,9 % en poids de C + 0,3 % en poids à 0,8 % en poids d'un adjuvant de compression et le cas échéant d'un liant - Astaloy CrM (poudre de fer avec pré-alliage de Cr + Mo) + 1 % en poids à 3 % en poids de Cu + 0,1 % en poids à 1 % en poids de C + 0,3 % en poids à 1,0 % en poids d'un adjuvant de compression et le cas échéant d'un liant. Cependant, toutes les compositions conventionnelles de la technique de frittage sont également possibles. Voici par exemple des mélanges appropriés : 18 % en poids de Mn + 2,5 % en poids d'Al + 3,5 % en poids de Si + 0,5 % en poids de V + 0,3 % en poids de B, le reste étant du Fe ou 24 % en poids de Mn + 3 % en poids d'Al + 2,5 % en poids de Si, le reste étant du Fe ou 14 % en poids de Mn, 5 % en poids de Ni + 3 % en poids d'Al + 3 % en poids de Si, le reste étant du Fe. Ces mélanges sont mélangés et homogénéisés par des procédés de mélange adéquats, issus de la métallurgie des poudres. Il est également possible d'utiliser la technique du processus de liant connue d'après l'état de la technique et d'utiliser le processus connu de l'alliage par diffusion pour une répartition plus homogène en particulier des parts de poudre fines. 2) Compression Les mélanges de poudre de fer prétraités selon le procédé ci-dessus peuvent être densifiés et façonnés par des procédés de compression coaxiale. Il convient alors de veiller à tenir compte des changements de forme et de -8 configuration provoqués au cours des étapes de procédé consécutives lors de la fabrication des outillages de compression. L'utilisation de lubrifiants et de liants adéquats favorise la densification. En fonction de la densité en vrac et de la densité théorique des mélanges de poudre, des pressions de compression de 400 MPa à 1200 MPa sont appliquées à cet effet. Les comprimés (également appelés ébauches) obtenus de cette manière constituent le point de départ pour les étapes de procédé suivantes. Au lieu des procédés de compression coaxiale, il est également possible d'appliquer d'autres procédés de compression, tels qu'ils sont habituels dans la technologie du frittage, donc par exemple aussi des procédés de compression isostatique, etc. Afin d'atteindre un comportement dimensionnel reproductible lors du frittage, il convient lors de la compression de veiller à une répartition de la densité aussi homogène que possible ou du moins bien reproductible à l'intérieur de l'élément fritté. Etant donné qu'une phase liquide peut apparaître lors du frittage (en fonction des conditions de procédé et de la composition de la poudre de compression), il est avantageux lors de la compression de choisir la densité permettant d'atteindre une répartition de la densité aussi homogène que possible. Des densités de compression typiques se situent donc entre 6,4 g/cm3 et 6,6 g/cm3, mais peuvent aussi être choisies pour être supérieures en fonction de la composition chimique et de l'aptitude à la compression de la poudre. Les lubrifiants nécessaires le cas échéant peuvent être appliqués à l'élément soit par des procédés d'immersion conventionnels, soit de préférence au moyen de procédés de pulvérisation avant ou pendant la compression. 3) Décirage et frittage -9 Le décirage des comprimés peut être effectué par traitement thermique, de préférence sous l'effet de gaz atmosphériques à carburation partielle ou facilement oxydants, c'est-à-dire qu'ils peuvent être au moins partiellement libérés par brûlage du liant organique et des lubrifiants (dans la mesure où cela n'est pas effectué dans une étape de procédé consécutive, comme décrit ci-après) et frittés, de préférence dans des fours de frittage continu. Dans ce cas, on obtient des atmosphères réductrices grâce à l'utilisation de mélanges azote/hydrogène avec une part d'hydrogène allant jusqu'à 30 % en volume. En option, on peut également utiliser des gaz de carburation, comme par exemple le méthane, le propane ou similaires, ou le décirage peut être favorisé par un caractère facilement oxydant du gaz de process (le cas échéant uniquement dans des zones partielles du four de frittage), par exemple à l'aide d'un gaz endothermique, d'azote humecté ou similaires. Cependant, le frittage peut aussi avoir lieu sous vide ce qui permet d'obtenir une stabilisation de la phase liquide lors du frittage. Les températures lors du frittage se situent entre 1050 °C et 1350 °C en fonction du système d'alliage utilisé, la durée de palier de frittage étant située entre environ 2 minutes et 1,5 heure. La commande de processus lors du frittage est choisie de façon à produire une déformation aussi faible que possible de l'élément dans une phase liquide créée le cas échéant. La reproductibilité du résultat est favorisée par un contrôle de processus adéquat, comme le contrôle de l'atmosphère, la régulation de la température, la mesure du point de condensation, etc. L'élément fritté est de préférence refroidi à un taux de refroidissement sélectionné dans une plage ayant une limite inférieure de 0,5 K/s, en particulier 1 K/s, et 20 K/s, de préférence 15 K/s. -10- Le cas échéant, pour obtenir des densités supérieures, les comprimés peuvent aussi être préfrittés par traitement thermique à une température inférieure à 1100 °C sous l'effet des gaz atmosphériques réducteurs mentionnés ci-dessus, et peuvent être recomprimés le cas échéant, en particulier avec décirage simultané. Il est ainsi possible d'obtenir la préparation d'une faible liaison frittée entre les particules. 4) Retraitement thermique Divers traitements thermiques connus d'après l'état de la technique sont applicables. Les processus thermiques peuvent être utilisés pour modifier le rapport entre les composants structurels ferrite/perlite. 5) Traitement mécanique Tous les procédés connus de retraitement mécanique ou de revêtement sont possibles. Pour améliorer les propriétés mécaniques de ces éléments frittés à base de fer, ils sont habituellement trempés, par exemple cémentés. Lors de la cémentation, la part du carbone dans l'élément fritté est augmentée par carburation au niveau de la surface ainsi que dans les couches superficielles. Selon le procédé de l'invention, il est alors prévu avant le trempage d'appliquer ou de réaliser une barrière de diffusion pour le carbone sur ou dans l'élément fritté. On obtient ainsi une augmentation des propriétés de la résistance limite des pièces frittées cémentées. L'augmentation de la résistance limite peut être produite par l'introduction d'un gradient élevé de carbone et de dureté.The part of the nonferrous alloying elements can also be selected in a range having a lower limit of 0.2% by weight and an upper limit of 8% by weight, in particular in a range having a lower limit of 1% by weight. weight and an upper limit of 6% by weight. Typical mixtures are, for example: Fe (with pre-alloy of 0.85% by weight of Mo) + 0.1% by weight to 0.3% by weight of C + 0.4% by weight 1.0% by weight of a compression aid and optionally a binder - Fe + 1% by weight to 3% by weight of Cu + 0.5% by weight to 0.9% by weight of C + 0.3% by weight to 0.8% by weight of a compression aid and optionally a binder - Astaloy CrM (iron powder with Cr + Mo pre-alloy) + 1% by weight to 3% by weight of Cu + 0.1% by weight to 1% by weight of C + 0.3% by weight to 1.0% by weight of a compression aid and optionally a binder. However, all conventional compositions of the sintering technique are also possible. Examples of suitable mixtures are: 18% by weight of Mn + 2.5% by weight of Al + 3.5% by weight of Si + 0.5% by weight of V + 0.3% by weight of B the remainder being Fe or 24% by weight of Mn + 3% by weight of Al + 2.5% by weight of Si, the remainder being Fe or 14% by weight of Mn, 5% by weight of Ni + 3% by weight of Al + 3% by weight of Si, the remainder being Fe. These mixtures are mixed and homogenized by appropriate mixing processes resulting from powder metallurgy. It is also possible to use the technique of the binder process known from the state of the art and to use the known process of the alloy by diffusion for a more homogeneous distribution, especially parts of fine powder. 2) Compression Pretreated iron powder mixtures according to the above process can be densified and shaped by coaxial compression methods. Care must be taken to take into account changes in shape and configuration caused during subsequent process steps in the manufacture of compression tools. The use of suitable lubricants and binders promotes densification. Depending on the bulk density and the theoretical density of the powder mixtures, compression pressures of 400 MPa to 1200 MPa are applied for this purpose. The tablets (also called blanks) obtained in this way are the starting point for the following process steps. Instead of the coaxial compression methods, it is also possible to apply other compression methods, as are usual in sintering technology, for example also isostatic compression methods, etc. In order to achieve a reproducible dimensional behavior during sintering, it is appropriate during compression to ensure a distribution of the density as homogeneous as possible or at least reproducible within the sintered element. Since a liquid phase can occur during sintering (depending on the process conditions and the composition of the compression powder), it is advantageous during compression to choose the density to achieve a density distribution. as homogeneous as possible. Typical compression densities are thus between 6.4 g / cm 3 and 6.6 g / cm 3, but may also be chosen to be higher depending on the chemical composition and the compressibility of the powder. The necessary lubricants, if any, may be applied to the element either by conventional immersion processes or preferably by means of spraying methods before or during compression. 3) Dewaxing and sintering -9 The dewaxing of the tablets can be carried out by heat treatment, preferably under the effect of atmospheric gases with partial carburization or easily oxidizing, that is to say that they can be at least partially released by burning the organic binder and lubricants (insofar as this is not done in a subsequent process step, as described hereinafter) and sintered, preferably in continuous sintering furnaces. In this case, reducing atmospheres are obtained by using nitrogen / hydrogen mixtures with a hydrogen content of up to 30% by volume. Optionally, it is also possible to use carburizing gases, such as, for example, methane, propane or the like, or the dewaxing can be promoted by the easily oxidizing nature of the process gas (where appropriate only in partial areas of the furnace sintering), for example using an endothermic gas, moistened nitrogen or the like. However, the sintering can also take place under vacuum which makes it possible to obtain stabilization of the liquid phase during sintering. The temperatures during sintering are between 1050 ° C and 1350 ° C depending on the alloy system used, the sintering bearing time being between about 2 minutes and 1.5 hours. The process control during sintering is chosen so as to produce as little deformation as possible of the element in a liquid phase created if necessary. Reproducibility of the result is favored by adequate process control, such as atmospheric control, temperature control, dew point measurement, etc. The sintered element is preferably cooled to a selected cooling rate in a range having a lower limit of 0.5 K / s, in particular 1 K / s, and 20 K / s, preferably 15 K / s. If necessary, to obtain higher densities, the tablets can also be presintered by heat treatment at a temperature below 1100 ° C. under the effect of the reducing atmospheric gases mentioned above, and can be recompressed if necessary. , in particular with simultaneous dewaxing. It is thus possible to obtain the preparation of a weak sintered bond between the particles. 4) Thermal reprocessing Various heat treatments known from the state of the art are applicable. Thermal processes can be used to modify the ratio of the ferrite / perlite structural components. 5) Mechanical treatment All known methods of mechanical reprocessing or coating are possible. To improve the mechanical properties of these sintered elements based on iron, they are usually hardened, for example cemented. During carburizing, the carbon portion in the sintered element is increased by carburizing at the surface as well as in the surface layers. According to the process of the invention, it is then provided before the dipping to apply or to achieve a diffusion barrier for the carbon on or in the sintered element. An increase in the properties of the ultimate strength of cemented sintered parts is thus obtained. The increase in the ultimate strength can be produced by the introduction of a high carbon gradient and hardness.

A ce propos, il convient de noter qu'un gradient de carbone élevé désigne un gradient de concentration en carbone dans lequel la concentration diminue brusquement, c'est-à-dire dans la plage d'une épaisseur de couche entre 400 pm et 1500 pm, jusqu'à au moins 80 % de la concentration initiale à la surface de l'élément fritté. En même temps, un gradient de dureté élevé est réalisé, dans lequel la dureté diminue à travers cette plage -11- d'épaisseur de couche de 80 % par rapport à la dureté à la surface de l'élément fritté. En général, lors de la cémentation des pièces frittées ou des éléments frittés, le carbone se diffuse très rapidement à travers les canaux de pores et peut ainsi pénétrer rapidement à l'intérieur de l'élément. L'introduction d'une barrière de diffusion permet de diminuer la vitesse de pénétration du carbone. Comme barrière de diffusion, on peut appliquer par exemple une pâte de recouvrement à base de cuivre, par exemple par étalement, pulvérisation ou immersion de l'élément fritté ou des éléments frittés. Cependant, dans la variante de réalisation préférée, la barrière de diffusion est formée par l'élément fritté proprement dit, c'est-à-dire à partir du matériau de l'élément fritté. De plus grande préférence, le fer est oxydé, en particulier en magnétite (Fe304). En particulier, cette oxydation peut être effectuée sous vapeur d'eau.In this regard, it should be noted that a high carbon gradient refers to a carbon concentration gradient in which the concentration decreases abruptly, i.e. in the range of a layer thickness between 400 μm and 1500 μm. pm, up to at least 80% of the initial concentration at the surface of the sintered element. At the same time, a high hardness gradient is achieved in which the hardness decreases through this 80% layer thickness range with respect to the hardness at the surface of the sintered element. In general, during cementation of the sintered parts or sintered elements, the carbon diffuses very rapidly through the pore channels and can thus penetrate rapidly inside the element. The introduction of a diffusion barrier makes it possible to reduce the rate of penetration of carbon. As a diffusion barrier, for example, a copper-based overlay paste may be applied, for example by spreading, spraying or immersing the sintered element or sintered elements. However, in the preferred embodiment, the diffusion barrier is formed by the sintered element itself, that is, from the material of the sintered element. More preferably, the iron is oxidized, particularly magnetite (Fe3O4). In particular, this oxidation can be carried out under steam.

L'insertion d'un « processus d'amortissement » avant l'opération de carburation provoque la réalisation d'une couche de magnétite (Fe304) sur l'élément fritté et/ou dans les pores de l'élément fritté, c'est-à-dire dans les zones de surface traitées à la vapeur d'eau, et peut ainsi créer une barrière de diffusion. Avant de pénétrer dans les particules de fer, le carbone doit réduire la couche d'oxyde. Ainsi, la vitesse de diffusion du carbone est ralentie et la profondeur de pénétration des atomes de carbone diminue. Par conséquent, ce n'est qu'au bord de l'élément, c'est-à-dire dans la couche marginale, qu'une zone martensitique se forme, alors que l'intérieur de l'élément, c'est-à-dire la zone centrale, conserve la structure d'équilibre d'origine. Plus le gradient de dureté est prononcé, plus la résistance limite de l'élément est élevée, elle aussi. Avec ce procédé, on peut obtenir des résistances des pieds de dents dépassant les 880 MPa (0F0,50 mesuré selon DIN 3990). -12- Au cours du traitement sous vapeur d'eau, le matériau ferreux fritté est chauffé dans une atmosphère avec de la vapeur d'eau et de l'azote de telle sorte que selon 3 Fe + 4 H2O Fe304 + 4 H2 sur la surface accessible à la vapeur d'eau (aussi dans les pores ouverts) se forme une couche de réaction dense, noire bleuâtre, en magnétite (Fe304) qui referme les canaux de pores à mesure que l'épaisseur augmente. Sa vitesse de formation diminue avec l'augmentation de la couche. La température du traitement sous vapeur d'eau peut alors se situer entre 400 °C et 800 °C, en particulier entre 500 °C et 700 °C, par exemple à 600 °C. La durée de l'oxydation au moyen de la vapeur d'eau est sélectionnée de préférence dans une plage de 60 minutes à 420 minutes, en particulier dans une plage de 90 minutes à 200 minutes. De préférence, l'oxydation sous vapeur d'eau, c'est-à-dire ledit processus de pré-oxydation, est mise en oeuvre dans un procédé continu dans lequel les éléments frittés finis sont transportés sur une bande à travers la vapeur d'eau ou une atmosphère contenant de la vapeur d'eau. La vitesse de bande qui affecte tout comme la température ou la durée de l'oxydation l'épaisseur de couche de la couche d'oxyde formée, peut être comprise entre 25 mm/min et 80 mm/min, en particulier entre 30 mm/min et 80 mm/min. Il est donc possible à l'aide de ces paramètres de réguler et/ou commander le processus de l'oxydation, en particulier l'épaisseur de couche de la couche d'oxyde formée. Par la suite, cette épaisseur de couche affecte le gradient de concentration réalisé, comme il sera expliqué ci-après. Comme paramètre supplémentaire, on peut faire appel à la part de vapeur d'eau dans l'atmosphère d'oxydation.Inserting a "damping process" before the carburizing operation causes a magnetite layer (Fe304) to be formed on the sintered element and / or in the pores of the sintered element. in the surface areas treated with water vapor, and can thus create a diffusion barrier. Before entering the iron particles, the carbon must reduce the oxide layer. Thus, the carbon diffusion rate is slowed down and the penetration depth of the carbon atoms decreases. Consequently, it is only at the edge of the element, ie in the marginal layer, that a martensitic zone is formed, whereas the interior of the element, that is, ie the central area, retains the original balance structure. The higher the hardness gradient, the higher the resistance of the element. With this method, it is possible to obtain resistances of the tooth roots exceeding 880 MPa (0F0.50 measured according to DIN 3990). During the steam treatment, the sintered ferrous material is heated in an atmosphere with water vapor and nitrogen such that on 3 Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2 on the surface accessible to water vapor (also in open pores) forms a dense, bluish-black, magnetite (Fe304) reaction layer that closes the pore channels as the thickness increases. Its rate of formation decreases with the increase of the layer. The temperature of the treatment under steam can then be between 400 ° C and 800 ° C, in particular between 500 ° C and 700 ° C, for example 600 ° C. The duration of the oxidation by means of the steam is preferably selected in a range of 60 minutes to 420 minutes, in particular in a range of 90 minutes to 200 minutes. Preferably, the oxidation under water vapor, i.e., said preoxidation process, is carried out in a continuous process in which the finished sintered elements are transported on a strip through the vapor of water. water or an atmosphere containing water vapor. The bandwidth that affects, as the temperature or the duration of the oxidation, the layer thickness of the oxide layer formed, can be between 25 mm / min and 80 mm / min, in particular between 30 mm / min. min and 80 mm / min. It is therefore possible with these parameters to regulate and / or control the oxidation process, in particular the layer thickness of the formed oxide layer. Subsequently, this layer thickness affects the concentration gradient achieved, as will be explained below. As an additional parameter, the proportion of water vapor in the oxidation atmosphere can be used.

Cette part de vapeur d'eau dans l'atmosphère d'oxydation peut être comprise entre 75 % en volume et 90 % en volume, en particulier entre 80 % en volume et 90 % en -13- volume, de préférence entre 85 % en volume et 90 % en volume. Le reste jusqu'à 100 % en volume est alors respectivement de l'air. En particulier, un débit volumétrique de vapeur d'eau se situe entre 40 kg/h et 100 kg/h, de préférence entre 75 kg/h et 90 kg/h. Au lieu d'être effectuée sous vapeur d'eau, l'oxydation peut aussi être effectuée avec du dioxyde de carbone ou de l'air ou de l'oxygène ou des mélanges de ceux-ci ou avec de la vapeur d'eau.This part of water vapor in the oxidation atmosphere may be between 75% by volume and 90% by volume, in particular between 80% by volume and 90% by volume, preferably between 85% by volume. volume and 90% by volume. The remainder up to 100% by volume is then air respectively. In particular, a volumetric flow rate of water vapor is between 40 kg / h and 100 kg / h, preferably between 75 kg / h and 90 kg / h. Instead of being carried out under water vapor, the oxidation can also be carried out with carbon dioxide or air or oxygen or mixtures thereof or with water vapor.

Grâce à une longue durée du traitement d'oxydation et/ou l'application d'une température de réaction élevée et/ou une part élevée d'oxydant et/ou une faible vitesse de bande, on obtient une épaisseur de couche relativement élevée d'oxyde de fer, et vice versa. Cependant, il est également possible par exemple qu'une température élevée et une haute vitesse de bande soient utilisées pour régler l'épaisseur de couche. Cette liste des possibilités de réglage de l'oxydation ne doit pas être considérée comme exhaustive.Thanks to a long duration of the oxidation treatment and / or the application of a high reaction temperature and / or a high proportion of oxidant and / or a low strip speed, a relatively high layer thickness of iron oxide, and vice versa. However, it is also possible for example that a high temperature and a high band speed are used to adjust the layer thickness. This list of oxidation control options should not be considered exhaustive.

Au lieu de cela, elle sert uniquement à démontrer que différentes combinaisons permettent de régler l'épaisseur de couche de la couche d'oxyde à former, et donc par la suite l'intensité du gradient de carbone ou du gradient de dureté.Instead, it serves only to demonstrate that different combinations make it possible to adjust the layer thickness of the oxide layer to be formed, and hence subsequently the intensity of the carbon gradient or the hardness gradient.

L'épaisseur de couche de la couche d'oxyde se situe de préférence entre 1 pm et 5 pm, en particulier entre 2 pm et 4,5 pm. Il convient de noter ici que la couche d'oxyde n'est pas nécessairement réalisée en entier, c'est-à-dire en continu, mais que des zones sans couche d'oxyde ou avec une couche d'oxyde plus mince sont autorisées dans le cadre du processus d'oxydation, bien qu'en vue d'une carburation aussi homogène que possible, une épaisseur de couche aussi homogène que possible sur toute la surface à carburer soit préférable. Suite à ce processus d'oxydation, l'élément fritté est amené à la cémentation. La cémentation peut être -14- effectuée par exemple sous forme de carburation ou de carbonitruration. Les deux procédés sont bien connus d'après l'état de la technique. On augmente ainsi la part de carbone dans la couche marginale.The layer thickness of the oxide layer is preferably between 1 μm and 5 μm, in particular between 2 μm and 4.5 μm. It should be noted here that the oxide layer is not necessarily made entirely, ie continuously, but areas without an oxide layer or with a thinner oxide layer are allowed. in the course of the oxidation process, although in order to achieve as homogeneous carburation as possible, a layer thickness as homogeneous as possible over the entire surface to be carburized is preferable. Following this oxidation process, the sintered element is brought to carburizing. The carburization can be carried out for example in the form of carburization or carbonitriding. Both methods are well known from the state of the art. This increases the carbon fraction in the marginal layer.

A cet effet, dans un agrégat de carburation, les éléments frittés traités sous vapeur sont exposés à une atmosphère réductrice. La composition gazeuse est commandée à l'aide du méthanol et de l'azote. La part de méthanol peut alors être sélectionnée dans une plage de 50 % en volume à 80 % en volume, en particulier dans une plage de 50 % en volume à 70 % en volume. La part d'azote peut alors être sélectionnée dans une plage de 20 % en volume à 50 % en volume, en particulier dans une plage de 35 % en volume à 45 % en volume. On utilise par exemple une composition de 40 % de H2, de 40 % de N2, de 20 % de CO. Il est également possible d'utiliser d'autres gaz, par exemple un gaz endothermique (mélange de gaz naturel et d'oxygène atmosphérique).For this purpose, in a carburizing aggregate, the sintered elements treated under steam are exposed to a reducing atmosphere. The gaseous composition is controlled using methanol and nitrogen. The proportion of methanol can then be selected in a range from 50% by volume to 80% by volume, in particular in a range from 50% by volume to 70% by volume. The nitrogen portion can then be selected in a range from 20% by volume to 50% by volume, particularly in a range from 35% by volume to 45% by volume. For example, a composition of 40% of H 2, 40% of N 2 and 20% of CO is used. It is also possible to use other gases, for example an endothermic gas (mixture of natural gas and atmospheric oxygen).

Lors de la carburation, c'est-à-dire l'augmentation de la part de carbone, dans la couche marginale de l'élément fritté, la couche d'oxyde de fer, en particulier la couche de magnétite, est réduite à la surface de l'élément ainsi que sur les surfaces intérieures de la porosité ouverte, probablement selon Fe304(s)+ 2 CO + 2H2(g) 4 3 Fe(s) + 2 CO(g) + 4 H20(g). Le carbone issu de l'atmosphère décompose donc l'oxyde lentement et peut ensuite se diffuser dans les grains de fer. Etant donné que le carbone doit progresser à faible vitesse, il est possible d'assurer une certaine homogénéité dans le lot à l'aide du temps de process constant ou légèrement réduit.During the carburization, that is to say the increase of the carbon portion, in the marginal layer of the sintered element, the iron oxide layer, in particular the magnetite layer, is reduced to the surface of the element as well as on the inner surfaces of the open porosity, probably according to Fe3O4 (s) + 2 CO + 2H2 (g) 4 3 Fe (s) + 2 CO (g) + 4H2O (g). The carbon from the atmosphere thus decomposes the oxide slowly and can then diffuse into the iron grains. Since the carbon must progress at low speed, it is possible to ensure a certain homogeneity in the batch using the constant or slightly reduced process time.

Le temps de process de la carburation peut alors être compris entre 60 minutes et 640 minutes, en particulier entre 60 minutes et 350 minutes. -15- La température de la carburation peut alors être comprise entre 800 °C et 1000 °C, en particulier entre 830 °C et 950 °C, de préférence entre 850 °C et 900 °C. En variant la température de carburation et le temps de carburation, on peut commander la profondeur de la zone marginale martensitique. La vitesse de diffusion ou le coefficient de diffusion augmente de manière exponentielle avec la température et avec la racine du temps. Cela permet d'estimer jusqu'où le carbone peut pénétrer dans l'élément. La carburation peut être effectuée comme une carburisation pure. Toutefois, il est également possible d'introduire d'autres éléments pendant la carburation ou d'enrichir l'élément fritté avec au moins un autre élément, donc d'effectuer par exemple une carbonitruration. L'introduction de la barrière de diffusion avec la carburation consécutive de l'élément fritté permet d'obtenir une zone marginale martensitique clairement délimitée sur les pièces forgées. Avec un gradient de dureté prononcé, généré par une transition brusque de la structure martensitique à la structure d'équilibre, c'est-à-dire une structure perlito-ferritique, on peut augmenter les performances dynamiques puisque les éléments frittés présentent ainsi d'une part une couche marginale dure et d'autre part une zone centrale relativement tendre par rapport à celle-ci. Par contre, pour des éléments frittés préparés sans réalisation de barrière de diffusion avant la carburation, donc en particulier sans étape d'oxydation, le carbone pénètre profondément à l'intérieur de l'élément, en raison du coefficient de diffusion élevé. Après la trempe, une structure martensitique est ainsi produite dans la majeure partie du volume de l'élément, de sorte que l'élément fritté devient cassant et les propriétés de résistance limite se dégradent. -16- Dans le cas d'un usinage consécutif par tournage ou enlèvement de copeaux, ainsi que dans le cas d'opérations de rectification, on peut tenir compte de l'enlèvement de matière par une surcote de la couche marginale, c'est-à- dire la couche marginale est préparée lors de l'étape de carburation avec une épaisseur de couche supérieure correspondant à la surcote. Dans une variante de réalisation du procédé, il est également possible de combiner l'étape du traitement sous vapeur ou de l'oxydation avec une opération de brûlage de sorte qu'il est possible d'omettre l'étape de procédé supplémentaire, comme expliqué précédemment. La température est alors régulée au moins en deux phases, l'opération de brûlage étant effectuée dans une première étape à une température basse en comparaison avec la température d'oxydation, et par la suite, la température est augmentée jusqu'aux (plages de) valeurs mentionnées ci-dessus pour l'oxydation. Dans le cadre de l'invention, les essais suivants, regroupés à titre d'exemple dans le tableau 1, ont été effectués entre autres. A cet effet, un pignon en poudre frittée a été préparé. Afin de pouvoir mieux vérifier les effets des paramètres individuels décrits ci-dessus, la même composition de la poudre frittée a été utilisée pour l'ensemble des essais. Cependant, il convient de noter que dans le cadre de l'invention, il est également possible d'utiliser d'autres compositions ferreuses ou à base de fer. Les exemples 1 à 3 ont été préparés selon le procédé de l'invention. L'exemple n° 4 a été préparé selon un procédé de l'état de la technique. Pour l'essai comparatif avec un pignon fritté préparé selon l'état de la technique, préparé en suivant le même trajet de procédé que les exemples de l'invention, mais sans traitement sous vapeur d'eau, la même composition de la poudre a été utilisée. -17- Composition de la poudre frittée : 0,85 % en poids de Mo + 0,3 % en poids de C + 0,9 % en poids d'un adjuvant de compression, le reste étant du Fe. Pression de compression de préparation de l'ébauche : 6 t/cm2 Température pendant le frittage : 1250 °C Temps de frittage : 45 minutes Composition de l'atmosphère réductrice : N2/H2 (60 % en volume/40 % en volume) Tableau 1 1 2 3 4 (Exemple comparatif) Temps d'oxydation [minutes] 90 90 60 Température d'oxydation [°C] env. env. env. 600 600 600 Part de vapeur d'eau dans l'atmosphère 80 80 80 d'oxydation [% en volume] Vitesse de bande [m/s] 50 50 80 Epaisseur de couche de 4,1 4,1 3,5 la couche d'oxyde [}gym] T huile [°C] 110 110 110 80 Temps de carburation [minutes] 30 + 30 + 30 + 90 + 90 60 60 60 Température de 830 860 860 900 carburation [°C] Niveau de carbone [%] 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0,8 + 0,65 0,7 0,7 0,7 GFO, 50 [MPa] 658 898 862 7181 1 : après traitement thermique et honage La carburation a été effectuée à deux niveaux de carbone différents. C'est pourquoi, dans le tableau 1, deux temps sont indiqués pour le temps de carburation, -18- c'est-à-dire l'échantillon 1 a été carburé pendant 30 minutes avec un niveau de carbone de 0,5 % en volume et pendant 60 minutes avec un niveau de carbone de 0,7 % en volume.The process time of the carburation can then be between 60 minutes and 640 minutes, in particular between 60 minutes and 350 minutes. The temperature of the carburization can then be between 800 ° C. and 1000 ° C., in particular between 830 ° C. and 950 ° C., preferably between 850 ° C. and 900 ° C. By varying the carburizing temperature and the carburization time, it is possible to control the depth of the martensitic marginal zone. The diffusion rate or diffusion coefficient increases exponentially with temperature and with the time root. This allows us to estimate how far carbon can enter the element. Carburization can be performed as a pure carburization. However, it is also possible to introduce other elements during the carburization or enrich the sintered element with at least one other element, so for example perform a carbonitriding. The introduction of the diffusion barrier with the consecutive carburization of the sintered element makes it possible to obtain a clearly defined martensitic marginal zone on the forgings. With a pronounced hardness gradient, generated by a sharp transition from the martensitic structure to the equilibrium structure, ie a perlito-ferritic structure, one can increase the dynamic performances since the sintered elements thus have on the one hand a hard marginal layer and on the other hand a relatively soft central zone with respect thereto. On the other hand, for sintered elements prepared without producing a diffusion barrier before the carburization, and therefore in particular without an oxidation step, the carbon penetrates deeply inside the element, because of the high diffusion coefficient. After quenching, a martensitic structure is thus produced in most of the volume of the element, so that the sintered element becomes brittle and the boundary strength properties degrade. In the case of subsequent machining by turning or removal of chips, as well as in the case of grinding operations, it is possible to take into account the removal of material by a margin of the marginal layer; that is, the marginal layer is prepared during the carburizing step with an upper layer thickness corresponding to the surge. In an alternative embodiment of the method, it is also possible to combine the step of the treatment under steam or oxidation with a burning operation so that it is possible to omit the additional process step, as explained previously. The temperature is then regulated at least in two phases, the burning operation being carried out in a first step at a low temperature in comparison with the oxidation temperature, and thereafter the temperature is increased to ) values mentioned above for oxidation. In the context of the invention, the following tests, grouped by way of example in Table 1, were carried out inter alia. For this purpose, a sintered powder gear has been prepared. In order to better verify the effects of the individual parameters described above, the same composition of the sintered powder was used for all the tests. However, it should be noted that in the context of the invention, it is also possible to use other ferrous or iron-based compositions. Examples 1 to 3 were prepared according to the process of the invention. Example No. 4 was prepared according to a method of the state of the art. For the comparative test with a sintered pinion prepared according to the state of the art, prepared following the same process path as the examples of the invention, but without treatment under water vapor, the same composition of the powder was been used. Composition of the sintered powder: 0.85% by weight of Mo + 0.3% by weight of C + 0.9% by weight of a compression aid, the remainder being Fe. preparation of the blank: 6 t / cm2 Temperature during sintering: 1250 ° C Sintering time: 45 minutes Composition of the reducing atmosphere: N2 / H2 (60% by volume / 40% by volume) Table 1 1 2 3 4 (Comparative example) Oxidation time [minutes] 90 90 60 Oxidation temperature [° C] approx. approx. approx. 600 600 600 Part of water vapor in the atmosphere 80 80 80 of oxidation [% by volume] Speed of tape [m / s] 50 50 80 Thickness of layer 4.1 4.1 3.5 layer of oxide [} gym] T oil [° C] 110 110 110 80 Carburation time [minutes] 30 + 30 + 30 + 90 + 90 60 60 60 Temperature of 830 860 860 900 carburation [° C] Carbon level [ %] 0.5 + 0.5 + 0.5 + 0.8 + 0.65 0.7 0.7 0.7 GFO, 50 [MPa] 658 898 862 7181 1: after heat treatment and honing been carried out at two different carbon levels. Therefore, in Table 1, two times are indicated for the carburization time, i.e. Sample 1 was carbureted for 30 minutes with a carbon level of 0.5% in volume and for 60 minutes with a carbon level of 0.7% by volume.

Le niveau de carbone se réfère alors à la part de carbone dans l'atmosphère de carburation. La température d'huile (T huile) dans le tableau 1 indique la température de l'huile de trempe dans laquelle l'élément fritté est trempé.The carbon level then refers to the carbon share in the carburizing atmosphere. The oil temperature (T oil) in Table 1 indicates the temperature of the quench oil in which the sintered element is quenched.

La composition de l'atmosphère pendant la carburation a été choisie selon l'état de la technique. Les pignons de frittage finis ont montré dans les essais dynamiques de comparaison de meilleures propriétés de résistance limite que les pignons frittés de même géométrie qui ont été préparés selon un procédé sans la réalisation d'une barrière de diffusion, en particulier d'une couche d'oxyde. A l'aide de l'échantillon portant le numéro 1, le tableau 1 montre également qu'à une température de carburation plus faible, une résistance limite moindre est obtenue. Avec ce procédé, il est possible de préparer des éléments frittés dans lesquels la part de carbone diminue brusquement à la transition de la couche marginale à la zone centrale, en particulier d'une valeur de 0,65 % en poids à une valeur de moins de 0,1 % en poids, de sorte qu'une limite de phase nettement visible sur la micrographie est réalisée entre la couche marginale et la zone centrale.The composition of the atmosphere during carburation was chosen according to the state of the art. The finished sintered gears have shown in the dynamic comparison tests of better limiting strength properties that sintered gears of the same geometry which have been prepared according to a method without the realization of a diffusion barrier, in particular a layer of 'oxide. With the aid of the sample bearing the number 1, Table 1 also shows that at a lower carburization temperature, a lower limit resistance is obtained. With this process it is possible to prepare sintered elements in which the carbon fraction decreases abruptly at the transition from the marginal layer to the central zone, in particular from a value of 0.65% by weight to a value of less 0.1% by weight, so that a clearly visible phase boundary on the micrograph is made between the marginal layer and the central zone.

En principe, on peut régler des gradients de concentration en carbone situés entre 0,8 % en poids et moins de 0,1 % en poids, en particulier entre 0,7 % en poids et 0,1 % en poids. Avec le procédé selon l'invention, il est possible de préparer des éléments frittés présentant une dureté HV 0,3 dans la couche marginale entre 600 et 750, en particulier entre 650 et 750. La dureté HV 0,3 dans la -19- zone centrale peut être comprise entre 100 et 200, en particulier entre 120 et 180. En plus de tout type de pignon, le procédé selon l'invention permet également de préparer d'autres éléments frittés, par exemple des anneaux de synchronisation, des manchons coulissants, des corps d'accouplement, etc. Dans la suite du procédé de préparation de l'ensemble, au moins l'un des éléments frittés ainsi préparés est relié par soudage à un autre élément fritté, qui peut également avoir été préparé de la manière décrite ci-dessus, ou à un élément en matériau plein composé d'un matériau à base de fer, en particulier l'acier.In principle, carbon concentration gradients from 0.8 wt.% To less than 0.1 wt.%, In particular from 0.7 wt.% To 0.1 wt.%, May be set. With the process according to the invention, it is possible to prepare sintered elements having a hardness HV 0.3 in the marginal layer between 600 and 750, in particular between 650 and 750. The hardness HV 0.3 in the -19- central zone can be between 100 and 200, in particular between 120 and 180. In addition to any type of pinion, the method according to the invention also makes it possible to prepare other sintered elements, for example synchronization rings, sleeves sliding, coupling bodies, etc. In the following process of preparing the assembly, at least one of the sintered elements thus prepared is connected by welding to another sintered element, which may also have been prepared in the manner described above, or to an element solid material composed of an iron-based material, in particular steel.

Par exemple, l'ensemble peut comprendre un pignon soudé à un arbre ou un corps d'accouplement soudé ou un élément soudé d'un dispositif de synchronisation, ou être formé à partir de celui-ci. L'élément en matériau plein, donc par exemple l'arbre, peut également être cémenté de manière connue d'après l'état de la technique. Ainsi, cet élément peut présenter une part de carbone plus élevée dans la zone marginale que dans la zone centrale. Avant l'interconnexion des éléments, donc du premier élément fritté avec le deuxième élément fritté - bien entendu, il est également possible d'interconnecter plus de deux éléments en un ensemble, tous ou certains pouvant être préparés selon le procédé décrit précédemment - la couche avec la teneur en carbone augmentée est enlevée au moins au niveau du point de jonction, au moins dans le premier élément fritté. L'enlèvement a lieu en particulier au moyen de procédés mécaniques, par exemple par enlèvement de copeaux, comme il est connu selon l'état de la technique.For example, the assembly may comprise a pinion welded to a shaft or a welded coupling body or a welded member of a synchronization device, or be formed therefrom. The solid material element, for example the shaft, can also be cemented in a manner known from the state of the art. Thus, this element may have a higher carbon content in the marginal zone than in the central zone. Before the interconnection of the elements, therefore the first sintered element with the second sintered element - of course, it is also possible to interconnect more than two elements in a set, all or some of which can be prepared according to the method described above - the layer with the increased carbon content is removed at least at the junction point, at least in the first sintered element. The removal takes place in particular by means of mechanical methods, for example by removal of chips, as known from the state of the art.

De préférence, la couche avec la teneur en carbone accrue est enlevée jusqu'à une épaisseur de couche à laquelle la teneur en carbone a diminué d'au moins 80 % - 20 - par rapport à la teneur en carbone à la surface de l'élément fritté. Dans la mesure où un plus grand nombre d'éléments est utilisé qui présentent une couche marginale extérieure avec une teneur en carbone accrue, c'est de préférence sur tous ces éléments au moins au niveau du point de jonction que cette couche est enlevée avant le soudage. L'expression « au niveau du point de jonction » signifie que la zone enlevée peut être légèrement plus grande, par exemple jusqu'à 5 %, que la surface de la zone de jonction proprement dite. Cependant, cela ne signifie en aucun cas que cette couche est enlevée sur la totalité de l'élément.Preferably, the layer with the increased carbon content is removed to a layer thickness at which the carbon content has decreased by at least 80% relative to the carbon content at the surface of the carbon. sintered element. Since a larger number of elements are used which have an outer marginal layer with an increased carbon content, it is preferably on all these elements at least at the junction point that this layer is removed before welding. The expression "at the junction point" means that the area removed may be slightly larger, for example up to 5%, than the area of the junction area itself. However, this does not mean that this layer is removed on the entire element.

En comparaison avec l'état de la technique, le procédé selon l'invention permet d'obtenir par exemple qu'il n'est pas nécessaire d'enlever une couche jusqu'à une épaisseur de couche de 2 mm, mais seulement jusqu'à une épaisseur de couche d'un maximum de 0,5 mm.20In comparison with the state of the art, the method according to the invention makes it possible for example to obtain that it is not necessary to remove a layer up to a layer thickness of 2 mm, but only up to at a layer thickness of not more than 0.5 mm.20

Claims (5)

REVENDICATIONS1. Procédé de préparation d'un ensemble composé d'un premier élément fritté et d'un autre élément fritté ou d'un élément en matériau plein, dans lequel le(s) élément(s) fritté(s) est/sont préparé(s) à partir d'un matériau fritté à base de fer, en particulier l'acier, et l'élément en matériau plein est préparé à partir d'un matériau à base de fer, en particulier l'acier, dans lequel en outre, dans le premier et éventuellement le deuxième élément fritté, avant l'interconnexion de ceux-ci ou la connexion avec l'élément en matériau plein, la teneur en carbone est augmentée par carburation, et dans lequel avant la connexion, au moins dans le premier élément fritté, une couche à teneur en carbone augmentée est enlevée au moins au niveau du point de jonction, caractérisé en ce qu'avant la carburation, la zone à carburer, en particulier l'élément fritté tout entier, est au moins en partie munie d'une barrière de diffusion pour le carbone.REVENDICATIONS1. Process for the preparation of an assembly composed of a first sintered element and another sintered element or of a solid material element, in which the sintered element (s) is / are prepared (s) ) from an iron-based sintered material, in particular steel, and the solid material element is prepared from an iron-based material, in particular steel, in which, in addition, in the first and optionally the second sintered element, before the interconnection thereof or the connection with the solid material element, the carbon content is increased by carburation, and in which before the connection, at least in the first sintered element, a layer with increased carbon content is removed at least at the junction point, characterized in that before carburizing, the zone to be carburized, in particular the entire sintered element, is at least partially provided a diffusion barrier for carbon. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barrière de diffusion est produite par oxydation à partir du matériau de l'élément.2. Method according to claim 1, characterized in that the diffusion barrier is produced by oxidation from the material of the element. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée avec de la vapeur d'eau.3. Method according to claim 2, characterized in that the oxidation is carried out with steam. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que l'oxydation est effectuée à une température comprise entre 400 °C et 800 °c.4. Method according to any one of claims 2 to 3, characterized in that the oxidation is carried out at a temperature between 400 ° C and 800 ° C. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'oxydation est combinée avec une opération de brûlage.5. Method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the oxidation is combined with a burning operation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5789471A (en) * 1980-11-25 1982-06-03 Komatsu Ltd Carburizing heat treatment for steel
DE3301541A1 (en) * 1983-01-19 1984-07-19 Ringsdorff-Werke GmbH, 5300 Bonn Process for the production from surface-hardened sintered bodies
DE102005012602B3 (en) * 2005-03-18 2006-06-08 Aktiebolaget Skf Method for bearing arrangement involves roller bearing ring that exhibits carrier element and the bearing rings are made either by mechanical cutting work or by providing air passage
DE102011109473A1 (en) * 2011-08-04 2012-03-15 Daimler Ag Sintered component e.g. cam for assembled camshaft of internal combustion engine, comprises surface portion of sintered component, boundary layer compaction, and hardened region, where compression layer is produced in surface portion

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