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Procédé de fabrication de pièce moulées à partir d'alliages riches en carbone.
On sait que la forme sous laquelle se produit le graphite et les propriétés des alliages à haute teneur en carbone et contenant du silicium,tels qu'on les utilise pour la coulée des pièces moulées ont une importance primordial sur les propriétés de ces pièces.
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Il existe déjà aujourd'hui des procédés permettant d'obtenir systématiquement l'affinage du graphite (surchauf- fe de fusion à températures anormalement hautes.) Au moyen de ces procédés on parvient aujourd'hui à obtenir couramment de la fonte d'environ 30 à 45 kg/mm2 de résistance à la traction et de 45 à 65 kg./mm de résistance à la flexion et par un traitement métallurgique particulièrement soigné, on
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a obtenu des s m 50 kg./mm2 de résistance à la t 0 et de 65 à 80 kg./mm2 sistance à 1a flexion Maja coté du degré de finesse du gxaphi la nature du o stituant mê iqua de base joue un grand ^le dans ltob- ntion de propriétés précieuses les alliages à haute neux bone. sagit abxiq,uex pièces tmeur en carbone.
Qujàjll il sr agit de fabriquer date pièces mutées aoum es à de très grands efforts, il ne s fit pas semant d'essayer d'obtenir une masse métallique pal, perlitique un assoxtime t oxxespondan et .par l'in uence des phénomènes de refroidissement, mais la forme sous laquelle se produit la perlite, ainsi que a grandeur de ses B, joue un rôle déterminant pour s indices de guérite obt race n'est pas la pexit amellaire qui est ,la forme de 0 nati T!,t vantageuse de cet eutec- toïde mais les indices de qualité s'élèvent plutôt quand les composants de l'eutectoïde sont présents en état de di- vision suffisamment fin pour qu'ils n'apparaissent au micro- scope qu'avec de forts grossissements. Mais ceci correspond de plus en plus à un état de structure, que l'on désigne en métallographie sous le nom de sorbite.
On sait aussi,que pour les sortes de fonte qui correspondent à la composition de la fonte recuite allemande ou américaine et qui possèdent de 2,5 à 3% de C.et de 0,6 à 1 % de Si, on obtient déjà par le moulage au sable un fer de cassure blanche qui après un @ -
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recuit de plusieurs jours à des températures comprises entre 850 et 1050 est décomposé en deux éléments stables - la silicoferrite et le carbone de recuit. Par ce procédé ap- proprié particulièrement à des pièces moulées très légères, on obtient des résistances à la traction de 30 à 35 kg/mm2.
Il existe en outre un procédé permettant d'ob- tenir par coulée d'un fer très riche en;silicium (environ 3,5%) dans des coquilles 1 de fer, un fer ferritique avec du graphite pseudo-euteotique fin, pour lequel on peut aussi obtenir des résistances à la traction d'environ 35 kg/mm (procédé de E.Schüz.)
La présente invention a pour objet un procédé qui permet d'obtenir, par un assortiment déterminé à conser- ver et un traitement thermique subséquent approprié, une fon- te, qui présente pour une résistance à la flexion d'environ 100 à 130 kg/mm2.des résistances à la traction d'environ 50 à 75 kg/mm2.ainsi qu'une cassure qui varie du gris claire à l'argent clair, et qu'on ne peut plus dans certains cas,
distinguer à l'oeil nn d'un bon acier à outil ou même d'un acier trempé. Le procédé consiste à assortir une fonte à te- neur quelconque en carbone, de façon que la teneur en sili.. cium, d'après l'épaisseur des parois et la teneur choisie en carbone total soit comprise entre environ 1,86 et 2,25%.
Un fer de cette espèce est, eu égard à sa composition chimique relativement instabel c'est à dire qu'il se solidifie entière- ment blanc ou mêlé quand il est coulé en coquille et pour la plus grande partie blanc ou mêlé quand la coulée se fait avec refroidissement artificiel.Si ce fer solidifié blanc ou mêlé est chauffé après coup une fois dans l'intervalle de température de formation granulaire élevée du carbone élé- mentaire (900 à 1050 d'après la composition chimique),la
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vitesse avec laquelle le domaine de vitesse de décomposi- tion élevée de la oémentité est parcouru normalement dans le refroidissement consécutif suffit pour séparer le carbone sureutectique,
dans sa forme la plus fine, semblable à du carbone de recuit, tandis que la masse principale à peu près euteotique est de fine cristallisation ou sorbitique. Le moulage ainsi obtenu possède en plus des propriétés mécani- ques déjà citées et non obtenues jusqu'à présent, un pouvoir*' élastique qui atteint presque celui des aciers de ressorts .
Il se laisse,malgré sa dureté de 200 à 260 unités Brinell, extraordinairement bien travailler et sera probablement eu égard à ses propriétés chimiques et de résistance, de qualité inégalée. Au moyen de ce procédé, on est parvenu à retirer de la fonte des propriétés non obtenues jusqu'ici et tout à fait inattendues eu égard aux possibilités d'application de l'acier fondu, de sorte que la fabrication de ce produit re- présente un progrès industriel tout à fait important.
Si l'on fait encore à l'assortiment choisi ici, des additions spéciales en nickel et en chrome, on obtient dans le moulage fini sorbo-perlitique des propriétés qui dé- passent encore celles décrites ci-dessus. Des essais avec du nickel et du chrome, ou avec les deux éléments ,ont déjà été effectués par le Demandeur et ont permis de constater que c'est seulement dans une fonte fabriquée de cette façon et co respondant à la description qui précède que l'influence des éléments spéciaux apparaît dans toute sa valeur.
On a aussi essayé avec succès d'améliorer notablement un moulage fabri- qué de cette façon et correspondant à la description précé- dente par un traitement thermique subséquent (chauffage de 20 à 50 au-dessus du point' et trempe dans l'huile ou le plomb),Si même ce dernier mode de traitement par la chaleur @
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n'est pas réalisable pour des pièces moulées compliquées,on peut l'employer cependant avec grand avantage pour des pièces plus simples, par exemple, des segments de piston, des capots d'isolateur, des bottes de cylindre etc... Des pièces mou- lées correspondantes ont été réalisées par le Demandeur avec le succès attendu.
REVENDICATIONS. l.- Procédé de fabrication de pièces moulées à partir d'alliages de fer et de carbone à haute teneur en carbone, caractérisé en ce qu'une fonte assortie diaprés l'é- paisseur des parois et sa teneur totale en carbone, depuis le gris jusqu'au mêlé est amenée par un refroidissement accé- léré à la solidification au blanc ou mêlé et est ensuite trans formée par un court traitement thermique subséquent en tenant compte des intervalles de température du nombre élevé des noyaux de carbone élémentaire ou de la vitesse de décomposi- tion accélérée de la cémentite,en une masse métallique prin-
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cipale, sorbo-perlitique, a..petite gra.ins,aveo la plus petite subdivision possible du carbone élémentaire séparé.
2.- Procédé comme spécifié sous l ,caractérisé en ce que la fonte obtenue est ensuite purifiée par un procé- dé d'amélioration.
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3.- Procédé comme spécifié en 3. caxac#êxé en ce qu'afin àtangnentpr encore la qualité, on ajoute à 1"assorti-
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