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Publication number: BE371877A
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Description


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  COMPOSITIONS METALLQUES DURES   ET     LELRS   PROCIDES DE FABRICATION 
L'invention vise des procédés de préparation, ainsi que des compositions métalliques nouvelles en résultant, contenant des éléments (em- pêchant la croissance des grains cristallins)oElle permet d'améliorer les composés   a-btenus   au moyen d'un carbure du sixième groupe de la table pério- dique de Mendeleeff. avec un métal auxiliaire du groupe du fer. Un de ces car- bures peut être par exemple le carbure de tungstène associé à une proportion appropriée de cobaltg de préférence de 3 à 25%.

   Le produit contient générale- ment une proportion de cobalt voisine de 6 à 15%, le reste étant du carbure de tungstène, et le produit ayant la forme agglomérée, cette agglomération se faisant à des températures de l'ordre de 1,375 à 1.425 C, suivant la propor-   @   

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 tion de cobalt introduite dans le mélange et suivant la durée de sa cuisson- 
A la suite de l'expérience considérable acquise par la   Socié-   té demanderesse dans la fabrication des filières en carbure de tungstène cé- menté, il lui a été donné d'observer que les opérations de chauffe durcissent le matériel et en grossissent les   grains'   Pour éviter ce grossissement des grains, la présente invention mélange, à'la composition carbure de tungstène- cobalt qu'elle obtient, ou analogue,

   un élément empêchant la croissance de grains- En utilisant un tel élément, elle obtient un produit fini de grains plus fins, de consistance plus uniforme, offrant moins de vides, une plus grande dureté et une plus grande   résistance*   A titre d'exemple spécifique d'application de l'invention, on peut considérer celle qui est basée sur l'utilisation de l'c- xyde de thorium THO2 comme inhibiteur ou élément empêchant la croissance de grains. 



   La Société demanderesse a trouvé qu'en préparant un produit du typa indiqué, en y incorporant une faible proportion de thorium sous forme pré- férée d'oxyde Th2 il est possible d'obtenir un produit perfectionné particuliè-   rement   utile pour la fabrication des outils de toute nature, des filières, etc.. 



   Ce produit perfectionné est plus dur que le carbure de tungstène cobalté normal. Lorsqu'on l'utilise à la fabrication des filières pour travaille- le tungstène et le molybdène par exemple, on obtient des résultats tout à fait exceptionnels- La durée des filières établies suivant la méthode décrite dans ce brevet, dépasse de 10 à 20% la durée des filières ordinaires en carbure de tungstène cobalté. 



   Pour réaliser l'invention, on peut utiliser le procédé suivant: pour obtenir d'abord (ce qui est important) un mélange intime de tungstène et d'oxyde de thorium avant carburation, on peut le faire en partant d'oxyde de tug stène et d'une solution de nitrate de thorium. Le nitrate de thorium est parti- cullèrement désigné pour l'application de l'invention, car sa décomposition met en liberté l'oxyde de thorium (ThO2). On utilise une solution de nitrate de tho- rium contenant une proportion d'eau suffisante pour former un mélange pâteux avec l'oxyde tungstique utilisé. Il convient évidemment d'utiliser une   proportion   de nitrate de thorium calculée pour laisser substiter dans le produit la   propor-   tion voulue d'oxyde de thorium après réduction de l'oxyde tungstique à l'état de tungstène.

   Au préalable on déssèque la pâte de nitrate de thorium et d'oxyde 

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 tungstique pour en chasser l'eau Cette dessication peut se faire dans un bain de vapeur, mais on peut aussi la'réaliser de toute manière appropriée. On réduit ensuite le mélange, et   1 oxyda   de tungstène libère le tungstène,   tandis'que   le nitrate de thorium libère l'oxyde de thorium (ThO2). Cette masse à la forme d'un mélange intime des deux matières dégagées. 



   Au lieu de partir d'une pâte composée de nitrate de   tnoriwn   et d'oxyde   tungstique,   on peut obtenir le mélange intime désiré de tungstène et d'oxyde par d'autres méthodes. Par exemple, on peut partir d'une pâte qui soit un   mélge   de tungstène et de citrate de thorium; au lieu d'utiliser un tel mélange, on peut malaxer mécaniquement, soit   1 oxyde   tungstique et le nitrate de thorium, soit le tungstène et le nitrate de thorium, ou bien on peut utiliser un mélange à l'état de poudre de l'oxyde tungstique et de   l'oxyde   de thorium. 



  Dans tous les cas, le mélange fournit   ;:prés   réduction, un mélange intime de tungstène et d'oxyde de thorium- 
Ce mélange de tungstène et d'oxyde de   tnorium   (ThO2) est ensuite carbonisé. Le procédé utilisé peut 'être celui qui fait l'objet du brevet belge No   350,30i   du 6 Avril 1928,de la Société   demanderesse,et   de ses perfectionne-   meiits-   Ce procédé permet de convertir le tungstène en carbure, mais l'oxyde de thorium reste pratiquement insensible à l'action du carbone, puisqu'il est très stable, de sorte que le carbure de tungstène se trouve mélangé d'oxyde de tho- rium.

   Le mélange de ces deux substances est alors   internement   mélangé avec du cobalt, la proportion de ce dernier élément étant celle qui donne les proportion désirées de cobalt dans le produit fini à obtenir- On presse et on agglomère le mélange à température appropriée qui dépend du mélange utilisé. Si, par exemple, ce mélange contient environ 13% de cobalt, la   cuissen   peut se faire à une   tempé-   rature de l'ordre de 1,3750 C. 



   Le produit aggloméré obtenu est extrêmement dur et homogène. Il offre toutes les propriétés des carbures de   tungstène   cobalté ordinaires, mais il offre en cetre, sur ce produit, les avantages décrits plus haut= Il contient du thorium sous forme surtout d'oxyde de thorium ThO2, mais le thorium peut en- core exister à l'état libre. .Les proportions de thorium qu'on peut incorpprere dans le produit sont considérables, et la Société demanderesse a utilisé avec succès des proportions de cet élément variant entre 0,5% et 3% environ., 
Bien que le brevet cite le thorium comme un excellent élément 

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Claims

empêchant la croissance de grains pouvant servir à l'application de l'invention, il est évident que celle-ci n'est pas limitée à cet exemple, et que tout élément équivalent peut servir aux mêmes fins, sans que le procédé utilisé sorte du do- . maine de l'invention. De cette façon s'obtiennent d'excellentes filières pour étirage et d'excellents grains d'outils offrant des caractéristiques supérieures à celles qu'on a jusqu'ici réalisées par l'utilisation du carbure de tungstène cobalté- R E S U M E L'invention couvre les modes de préparation des compositions mé- talliques contenant une forte teneur du carbure d'un métal du sixième groupe de Mendelèeff et un métal auxiliaire du groupe de fer, se caractérisant par l'addi- tion de thorium, sous forme d'un oxyde par exemple, empêchant la croissance des grains de la composition,

c'est-à-dire jouant le rôle d'inhibiteur pendant son traitement thermique, ce qui permet d'obtenir un produit à grains très fins, de consistance uniforme offrant par conséquent une grande dureté et particulière- ment intéressant pour la fabrication des outils, filières, etc..

Suivant un mode de préparation, se rapportant aux alliages des carbures de tungstène avec cobalt, on mélange l'oxyde de tungstène avec une so- lution de nttrate de thorium, qui fournit après un traitement approprié, un mélange intime d'oxyde de thorium et de tungstène qu'on carbonise ensuite; on ajoute efin du cobalt en proportion déterminée et on obtient un produit agglo- méré par une cuisson appropriée.

A titre de produits industriels nouveaux, l'invention couvre les compositions réalisées suivant les procédés décrits et les outils et articles analogues fabriqués avec ces compositions.