<Desc/Clms Page number 1>
" Procédé de fabrication de coussinets et cussintes obtenus par ce procédé
La présente invention a traàt à un procède de fabri- cation de coussints à l'aide d'alliages de métaux tels que l'étain, l'antimoine, le caivre, le plomb, le nickel, le cadium et analogues, dits alliages antifriotions.
L'examen microscopique de tels alliages montre qu'ils sont constitués de composés de structures distinctes, tels que notamment des composés à structures cristallines dif- férentes, des eutectiques, etc..., c'est-à-dire que la surface de tels métaux est hétérogène.
La résistance et autres qualités des coussinets garnis de métaux antifrictins d'an genre connu, dépendent de nombreux facteurs, tels que température de fusion et de coulée, durée de solidification, état d'étamage des co-
<Desc/Clms Page number 2>
quilles éventuelles da coassinet, etc. , ,.
En pratique les meillears alliages connas, par suite de la difficulté de la coulée, donnent souvent des cons- sinets tout à fait défectueux.
La présente invention a pour but de produire des sur- faces frottantes de qualité supérieure à belles que peaven donner les meilleurs alliages antifriction connus. A cet effet, on prévoit suivant l'invention d'effectuer en deux ou de plas de deux opérations de fusion distinctes, la préparation de deux ou de plus de doux des composés à strautares distinctes dont question ci-dessus et d'effec- tuer la coulée successive de ces différents composés de manière à obtenir une surface de coussinet:. formée de plaqes des dits composés, plages qui sont obtenues artifi- ciellement et qai correspondent aax plages obtenues na- tarellement dans les alliages antifrictions par cristalli- sation et solidification successives de composés à strac;
- tares distinctes dont tous les composants entrent dans la composition du mélange fonda coulé en une opération unique
Par ce procédé on peut obtenir des coussinets qui @ sont en pratique, à plus grande échelle, une reproduction de la micrographie d'an alliage antifriction tel qu'obtend par Goulée, et soit avec la même disposition relative des différents constituants de cet alliagesoit avec une dis- position simplifiée et telle que notamment un réseau ou qaadrillage d'an composé dont les vides oa mailles sont remplis d'an ou de plusieurs autres composés.
Outre la faculté de la coulée et l'obtention de qua- lités remarquablement améliorées, le procédé suivant l'in- vention permet l'adjonction à un ou à plusieurs des susdits composés, de métaux susceptibles d'influencer favorable- ment les qualités physiques oa chimiques de ce composé, ces métaux ne pouvant être ajoatés dans une fusion unique, avec les mêmes avantages, soit parce qu'ils perdent en
<Desc/Clms Page number 3>
tout ou en partie leurs propriétés amélioratriess soit encore parce qu'ils ont une influence nocive sur les qaa- lités des aatres composés de cette fasion.
Il est évident que l'on peut réaliser le dédoublement oa le fractionnement en plus de deux opérations décrites ci-dessas/ pour de nombreux alliages antifrictions diffé- rents convenant pour des coussinets soamis à des condi- tions de travail différentes telles qae grandes charges, grandes vitesses, chocs répétés, etc....
Les deux exemples qui suivent illastrent à titre,non limitatif deux formes de réalisation de l'invention.
EXEMPLE I.
Dans les coassinets de broyeurs, concasseurs et ana- logaes, appelés à résister à des chocs répétés, on prévoit d'employer an alliage antifriction composé en premier lien d'un réseau, quadrillage oa analogue, en an bronze composé d'environ 85 à 95% de Ca et 15 à 5% d'étain.
Les propriétés de résistance de ce bronze sont avan- tageasement améliorées poar l'application particulière da coussinet à an concasseur, par l'adjonction de certaines quantités de plomb et éventuellement de nickel suivant la composition Cu: de 86 à 89% Sn : 9 à 3%, Pb: 3 à 9%, Ni: 0,5 à 1,5%.
On peat remplacer en tout ou en partie le nickel par da cadmium.
Dans les vides subsistant dans le réseau on qaadril- lage sasdit on coule ensuite, en second liea, an composé d'étain et d'antimoine ou alliage blanc.
On améliore considérablement les qualités de métal antifrication de ce composé, par l'adjonction de plomb et de petites quantités de cuivre suivant par exemple la composition: Sn de 35 à 40%. Sb 6 à 12%,Cu 1 à 2%, Pb 58 à 46%.
<Desc/Clms Page number 4>
Les résultats obtenus montrent que la résistance à l'usure et au choc d'une telle surface est plusieurs fois plus grande que celle des meilleurs alliages antifriction obtenu en une seule opération.
De plus les effets avantageux, obtenus par le frac- tionnement des opérations de coulées ne se retrouvent pas, quand on fond ensemble en une seule opération, un alliage antifriction dont la composition est par exemple: Cuivre: 43% Etain: 25% Antimoine : 3% Plomb: 29%
La fusion ensemble de ces métaux donne un alliage sans intérêt, et'sans emploi.
L'adjonction de plomb et de nickel dans cette fusion unique ménerait à l'obtention d'un alliage ne présentant même pas les qualités des alliages antifriction d'un genre connu et de compositions analogues.
Les effets avantageux obtenus par l'amélioration des composés distincts de l'alliage total, résultent donc de la possibilité d'influencer les dits composés séparément, par le fractionnement des opérations de coulées.
EXEMPLE 2.
Pour des coussinets destinés à, des machines tournant à grande vitesse, on prévoit d'employer an bronze dont la composition approximative est 60% Cu, 27% Pb, 12% Sn, et 1% Ni.
On coule par exemple un réseau ou grille de cet al- liage et les vides ou mailles de ce réseau sont ensuite remplis d'un alliage d'étain, de plomb et d'antimoine ayant, la composition approximative: 50% d'étain, 46,5% de plomb et 3,5% d'antimoine.
Les qualités de métal antifriction de cet alliage pour les grandes vitesses sont considérablement améliorées
<Desc/Clms Page number 5>
par le remplacement d'une fraction de l'étain par de 0,5 à 1,5% de cuivre.
Comme pour le cas d'application suivant l'exemple I on n'obtient pratiquement aucun résultat nouveau par la fusion simultanée d'an bronze et de l'alliage étain- plomb antimoine dont question ci-dessas, mais simplement an métal antifriction dont les qualités sont dépendantes de multiples facteurs tels que température de fusion et de coalée etc... et ne sont comparables aax qualités an- tifriction obtenbusaivant l'invention et sans adjonction d'aucun métal étranger, qae pour aatant qu'il ait été possible d'éliminer les aléas résultant de l'influence des susdits facteurs, ce qui est pratiqaement impossible.
De plus l'adjonction de nickel dans une telle fusion unique en donnerait aucun résultat en tant qu'amélioration des qualités de métal antifriction, et le composé étain- plomb-antimoine ne serait en aucune façon influencé par l'adjonction des 0,5 et 1.5 de cuivre dont question, par- ce qae ce enivre contribuerait simplement à augmenter dans de légères proportions la quantité de bronze du mélange total.
Les avantages obtenas par ces adjonctions résultent donc bien d'ane part de la possibilité de reconstituer artificiellement la structure d'an alliage antifriction déterminé et ensuite de la possibilité d'influencer favorablement et individuellement les qualités de chacun des composés faisant l'objet d'une fusion distincte.
Il est évident que le procédé n'est pas limité aux exemples décrits et aux coassinets obtenus suivant les exemples décrits et qu'il peut être appliqaé , la confec. tion de coussinets à l'aide d'antres composés et d'antres métaax habituellement utilisés dans la confection des revgtements @ revêtements oa garnissage des coussinsts.
<Desc / Clms Page number 1>
"Manufacturing process of pads and cussintes obtained by this process
The present invention relates to a process for the manufacture of cushions using alloys of metals such as tin, antimony, copper, lead, nickel, cadium and the like, so-called anti-friction alloys. .
Microscopic examination of such alloys shows that they consist of compounds with distinct structures, such as in particular compounds with different crystalline structures, eutectics, etc ..., that is to say that the surface of such metals is heterogeneous.
The strength and other qualities of bearings lined with antifriction metals of a known kind depend on many factors, such as melting and casting temperature, solidification time, state of tinning of the co-
<Desc / Clms Page number 2>
possible keels of coassinet, etc. ,,.
In practice the best known alloys, owing to the difficulty of casting, often give completely defective discs.
The object of the present invention is to produce friction surfaces of superior quality to good looks which can give the best known anti-friction alloys. For this purpose, according to the invention, provision is made according to the invention to carry out in two or more of two distinct melting operations, the preparation of two or more soft compounds with distinct strains mentioned above and to carry out the successive casting of these different compounds so as to obtain a bearing surface :. formed of plates of said compounds, which ranges are obtained artificially and which correspond to ranges obtained naturally in anti-friction alloys by successive crystallization and solidification of strac compounds;
- separate tares in which all the components enter into the composition of the melted mixture in a single operation
By this process it is possible to obtain bearings which are in practice, on a larger scale, a reproduction of the micrograph of an antifriction alloy as obtained by Goulée, and either with the same relative arrangement of the different constituents of this alloy or with a simplified arrangement and such as in particular a network or qaadrillage of a compound in which the voids oa meshes are filled with one or more other compounds.
In addition to the ability of casting and obtaining remarkably improved qualities, the process according to the invention allows the addition to one or more of the aforesaid compounds of metals capable of favorably influencing the physical qualities. oa chemicals of this compound, these metals cannot be added in a single fusion, with the same advantages, either because they lose in
<Desc / Clms Page number 3>
all or part of their improving properties or because they have a harmful influence on the qualities of the other compounds of this fasion.
It is obvious that the doubling or the fractionation can be carried out in addition to the two operations described above / for many different antifriction alloys suitable for bearings soamis under different working conditions such as high loads, high speeds, repeated shocks, etc ...
The two examples which follow illustrate, by way of nonlimiting, two embodiments of the invention.
EXAMPLE I.
In the coassinets of crushers, crushers and analogues, called upon to withstand repeated shocks, it is planned to use an anti-friction alloy composed as the first link of a network, a similar grid, in bronze composed of approximately 85 to 95% Ca and 15 to 5% tin.
The resistance properties of this bronze are advantageously improved by the particular application of a crusher bearing, by the addition of certain quantities of lead and possibly nickel depending on the composition Cu: from 86 to 89% Sn: 9 to 3%, Pb: 3 to 9%, Ni: 0.5 to 1.5%.
We can replace all or part of the nickel by cadmium.
In the voids remaining in the network, sasdit is then poured, second liea, a compound of tin and antimony or white alloy.
The anti-manufacturing metal qualities of this compound are considerably improved, by the addition of lead and small quantities of copper, for example depending on the composition: Sn from 35 to 40%. Sb 6 to 12%, Cu 1 to 2%, Pb 58 to 46%.
<Desc / Clms Page number 4>
The results obtained show that the resistance to wear and to impact of such a surface is several times greater than that of the best anti-friction alloys obtained in a single operation.
In addition, the advantageous effects obtained by the fractionation of the casting operations are not found, when melting together in a single operation, an anti-friction alloy whose composition is for example: Copper: 43% Tin: 25% Antimony: 3% Lead: 29%
The fusion of these metals together gives an uninteresting alloy, and 'without use.
The addition of lead and nickel in this single fusion would lead to obtaining an alloy which does not even have the qualities of anti-friction alloys of a known type and of similar compositions.
The advantageous effects obtained by improving the distinct compounds of the total alloy therefore result from the possibility of influencing said compounds separately, by the fractionation of the casting operations.
EXAMPLE 2.
For bearings intended for machines rotating at high speed, it is planned to use a bronze whose approximate composition is 60% Cu, 27% Pb, 12% Sn, and 1% Ni.
For example, a network or grid of this alloy is cast and the voids or meshes of this network are then filled with an alloy of tin, lead and antimony having the approximate composition: 50% tin, 46.5% lead and 3.5% antimony.
The anti-friction metal qualities of this alloy for high speeds are considerably improved
<Desc / Clms Page number 5>
by replacing a fraction of the tin with 0.5 to 1.5% copper.
As for the case of application according to Example I, practically no new results are obtained by the simultaneous fusion of an bronze and the tin-lead antimony alloy mentioned above, but simply an antifriction metal whose qualities are dependent on multiple factors such as melting and coal temperature etc ... and are not comparable to the anti-friction qualities obtaining the invention and without the addition of any foreign metal, qae as long as it has been possible to 'eliminate the hazards resulting from the influence of the aforementioned factors, which is practically impossible.
Further the addition of nickel in such a single melt would give no result as an improvement in the anti-friction metal qualities, and the tin-lead-antimony compound would in no way be influenced by the addition of 0.5 and 1.5 copper in question, because this intoxication would simply contribute to slightly increasing the quantity of bronze in the total mixture.
The advantages obtained by these additions therefore result from one part of the possibility of artificially reconstituting the structure of a determined anti-friction alloy and then of the possibility of favorably and individually influencing the qualities of each of the compounds which are the subject of a separate merger.
It is obvious that the method is not limited to the examples described and to the coassinets obtained according to the examples described and that it can be applied, confec. tion of pads using other compounds and metaax other usually used in the manufacture of coverings @ coverings oa padding of the pads.