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pour procède de fabrication d'alliages de palladium et d'argent "
L'invention a poux objet un proaédé de fa- brioation d'alliages de palladium et d'argent qui se prât tent aux traitements thermiques tels que la trempe et sont par conséquent susceptibles de recevoir un grand nombre d'applications dans- l'industrie ,
Les alliages de palladium et d'argent ont reçu des applications dans quelques domaines limitée de l'in- dustrie à, titre de succédanés moins coûteux, du platine,com- me par exemple dans l'industrie des dents artificielles, dans l'industrie électrotechnique, pour la fabrication de contacts soumis à de faibles charges, entre autres.
Les alliages de palladium et d'argent présentent sur l'argent fin l'avantage de posséder une plus grande résistance chimique et mécanique. Toutefois, même dans le cas des
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Alliages les plù8 da.:ra qt.i contiennent des parties égales d'argent et de palladium , la dureté ne s'élève qu'au dot- ble environ de celle des deux éléments qtli. comme on le sait, sont des métaux très tendres . Oas alliages ne ne prêtent pas aüx traitements thermiques . si l'on adoute de l'or aux alliagee de palladium et d'argent , on obtient, aocme on devait a'y at- tendra , 4e8 alliage. '111i possèdent une wéoiotanee plùs gran- de mais qui ne sont pas non plus 8D.88eptibles d'être t mpdo o traite a thermiquement .
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Le présent procède de fabrication d'allia- ges de palladium et d'argent très avantageusement applicables
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dans ,1in4turt,1e consista dans l'incorporation à l'alliage dan autre clément qni sert aû durcissement proprement dit et quigpmr 80na'qùsnt. sera désignd 81-a¯",. sotls l'app*11 fiion de " 4f11'8iaunt ..
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Des recherches rationnelles ont démontré
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q'# grand nombre d*agents d'addition, par exemple le bd- l',il.:l:ib proposes ñoqµàtà ce joûr en v6.e db. d'hro1alilelDlDt d'
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autres alliages , ne rendent pas les alliages de palladium
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et dargent apTe8 à être transes ou traites themCOIment à un Aegz4 appréciable ; on y parvient toutefois avec l'ai-
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de d'antres agents d'addition .
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Comme à<1*eant*, non seulement on pact appliquer le .1ilioiWl1 et 1taluminiûm, cléments des utilises pour dqe1c d'antres alliages de mdt"nx rares, ainsi qÚ8 le magnésium, mais b grand nombre d'autre a cléments, en par- tioulier les m4t. dâ groupe da fer sont :remazqt1&blement .pp ,\'11!18 oh b#xt envisagé .
Ces ;rcia8ant8 ne sont tt.ail.. lears ancanement limites aixx métaux ; les mdtal1o%48. et A mime dans certains cas particuliers des corps gazenx ont
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donné des résultats satisfaisante à cet effet . il n'est non plus aucunement nécessaire à* ajouter ces duro1asants inàividuellement à titre d'éléments d'alliage ; ils peuvent an contraire gtre a,outéa à. l'élément fondamental sons forme d-alliage et , dana certains cas, cette addition petit time n'être effectuée qu'à un stade ultérieur du procédé de fa- brication de sorte qu'une partie de la fabrication s'et- fectue aveo une matière qui ne renferme pas encore oes durcissants.
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Des essais ont permis d'établir que la propos- tion de dtiroissant incorporée ne doit généralement pas dépas- ser l 1 L'énuméaation des divers 414mente 8Ùsoeptihles à ttre appliques conduirait trop loin et Il a11ffit, pour donner à l'homme du métier une règle qui lui permette d'obtenir avec certitude un résultat satisfaisant, d'inâiqûer qus le dU- closant est oaractéried pax le fait qttti, doit se dissoudre dans l'allioge fondamental dans une mesure considérablement plus grande aux températures élevées qù'a#x 1empdrat:àrea re- iativement basses . on trouvera la liste des éléments approv priés à cet effet dans les manuels et dans les diagrammes
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de fusion et tables qU'ils oantiennen Parmi les màtaûz du. groupe dû fer, le cobalt et le nickel sont prof érables a.ib:!ef.
Bane le cas da.,iagira
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par parties égales de ad et as les élément ? 00 et al pr° . sentent le même avantage , mais , dans le cas dalliages pins riches en palladium, le cobalt assure une pins grande
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dt1ret.
de trempe tandis que dan s le cas 4.t.a11i.ges plus ri- ches en argent, c'est le nickel qui assure la plue grande dureté de trempe ,
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S1 .ne importance est attachée a l'obtention d alliages qui ne soient pas sujets à prendre une coloration
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defectueuse lorsqu'ils sont soit soumis à une température élevée , soit attaqués par des réactifs à forte teneur en soufre , il sera reoommandable de faire usage d'éléments qui donnent naissance à des oxydes et sulfures Incolores et qui, par conséquente même dans les conditions défavorables dont il vient d'être question, ne nuisent pas à la couleur de 1' alliage .
On trouvera avantageux dans oe cas par exemple d' employer l'étain comme agent de durcissement . Ce métal donne des résultats remarquables si l'on remplace par exemple la teneur en palladium de l'alliage ,entièrement ou en partie, par du platine ou d'autres métaux du même groupe , cette mo- dification pouvant être avantageuse dans de nombreux cas .
Une des caractéristiques du présent procède réside dans le fait que, dans certains cas appropries, la teneur en or des alliages peut s'élever jusqu'à 805 et da- vantage et que, mime lorsque ce pourantage d'or se trouve dépassé , la possibilité d'améliorer l'alliage par un trai- tement thermique . n'est pas à proprement parler perdue .
Le présent procédé permet en outre de s@b- etituer le cuivre en tout ou en partie à l'or , ce qui, in- décendamment de la difficulté actuelle de se procurer de 1' or , est extrêmement avantageux pour des raisons techniques .
La substitution partielle ou entière du cuivre à. l'or dans le présent procédé a donné des résultats particulièrement avantageux lorsqu'on attache une importance particulière à un accroissement de dureté proportionnellement dieve,toute- fois ,il convient de mentionner que , dans le cas d'allis- ges de ce genre, la résistance de l'alliage aux agents qui tendent à le ternir ou à le colorer , est diminuée surtout aux températures élevées .
Si le présent procédé doit en outre être développé à l'effet 4e rendre plus marquées certaines pro-
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priâtes particulières des alliages on d'en diminuer des propriétés nuisibles , il est recommandable d'ajouter de faibles quantités d'un autre élément ,qui est généralement le cinquième, et dont Inaction réside dans le fait d'une part , qu'il absorbe plus ou moins les impuretés que contient tout bain fondu , y compris les gaz , ou scorifie ces impu- retés ,et que d'autre part, il augmente l'atitude de l'al- liage à subir la trempe .en sait que le phosphorepar exem- ple,
a une forte action descendante et qu'il diminue aussi le point de fusion des alliages des métaux rares en rendant en marne temps le bain fondu lui-même plus fluide .Le tantale et les corps analogues sont connus par le pouvoir qu'ils possèdent d'absorber les gaz dans de nombreuses applications de l'industrie récente des alliages . Ces corps peuvent par conséquent @tre appliqués dux alliages suivant la présente invention pour modifier les propriétés de ces alliages dans un sens ou dans la'utre.
Il est aussi finalement important que, sous certaines conditions, le quatrième élément d'addition, c'est-à-dire le "durcissant", et bien entendu aussi le cinquième ,puissent, par une trempe réalisée d'une façon appropriée , être de nouveau éliminés pendant ou après cette opération cans nuire aux propriétés mécaniques et teohnolo- giques.
L'accroissement de la dureté des alliages précédemment décrits s'effectue dans le sens d'une trempe à ségrégation,c'est-à-dire que les alliages portés à des températures élevées et refroidis brusquement sont doux et que , au cours du traitement thermique ou revenu subséquent , leur dureté augmente considérablement et est parlée au-delà du double dans les cas les plus favorables . Tles essais ont permis d'établir que les températures les plus favorables
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sont de 700 à 1000' 0 environ pour le premier chauffage et de 400 à 700 0 environ pour le revenu après le refroidisse- ment brusque .
On expliquera par quelques exemples le mode de fabrication des alliages de métaux rares applicables in- dustriellement suivant l'invention et les avantages de ces alliages , a) la dureté Brinell d'un alliage composé par
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parties égales cltargent et de palladium est 75 kg par mm , ]Par une addition de 16% de AU et de 4% de Ni ou. de 18% de à et der 8% de Oo, cette dureté s'élève , avant le traitement thermique , à 100/1,80 kg par mm , et par contre, après le traitement thermique,, à 150/180 kg par mé ,,De mme , par ltaddîtion de 10% de Ag et de 10% de Oo, on obtient une dure- té de trempe de 160 kg par mm2. b) Les alliages dont la composition est la
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suivante : M 60% , Ilg 80%, Ad 1fini ,8i 4% : ou ?a 60%, Ag 80%, AA 14%, 00 6% possèdent une dureté initiale de HO kg environ par mm2.
Le traitement thermique élève cette dureté
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à 800 kg par mm g dans le cas du premier alliage et à 830 kg par dans le cas du second o) Un alliage de la composition suivante ;
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Bd 40%, Ag 48% AU Sel, Ni 4% possède, apgbo le refroldisMMnt bzz on trempe proprement dite à partir de 100oe , Une da.re td r3,neli, de 119 kg par am et, après un traitement thermi- qn on revend à 430 1 0 # tne dureté de 180 kg par em 8 *(]et alliage se laisse travailler d%uno façon remarquablement bonne .
4) Un alliage composé de : Bd 60%, àg 80 m l6%t Ni possède,, après un traitement anliogÀê à celui de lee, upl9' 9) t une du.roté de 13D kg par H 8 à l'état doux et âne dureté de 800 kg par mm, ildtat cln3î
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e) Un alliage composé de Pa 60%, Ag z ,ce 8%, Co 5% donne, dans les marnes conditions, 165 kg par mm2 pour l'état doux et 275 kg par mm2 pour l'état trempé.
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f) Un alliage composé de s Pd 40%, Ag 52% 0& 4%, Sn 4% possède une dureté Brinell de 103 kg par mm pour l'état doux et de 2l! kg par nm 2 pour l'état dur . g) un alliage composé de :
Bd 400.. 50%, Gu 4% , Sa 4%, Rh 2% possède une dureté Brinell de iso kg par mm 2" pour l'état doux et de 271 kg par mm2 pour l'état dur , h) un alliage composé de : s l'd 30% ,gag 64%, et 8$ , Sa 4, a à l'état doux une dureté de 12Q kg par ime' et bzz l'état dur une dureté de 160.170 kg par mm2.
1) Dansle bas d'un alliage composé de 4= Pd 40%.
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Ag 40% , A let Sa 1%. la dureté, qui est de 110 kg par mu après le refroidissement brusque. s'élève à 115 kg pe0 mm parès le traitement thermique.
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k) Dans le cas d'in alliage composé de srd 90% , g. 5% ouas or&, on peut, par l'addition d'hydrogène, d,t.1iae ma- nière connue en soi, élever la dureté de 80/90 kg environ par nm 2 â une valeur supérieure à 130 kg par mm 2 .Cette ad dition d'hydrogène peut être effectuée après que la pièce a été terminée Par un chauffage à 300* environ,, on psitt élimi- ner de nouveau l'hydrogène ajouté sans que la dureté diminue.
1) Par l'addition de 3 à 4% environ de phosphore,
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de préférence sous forme de lb- CtL 9 b. Italliage de l'exemple f ) on diminue le point de fusion de 1',alliage de 150 0 environ sans que ses autres propriétés mécaniques et techno- logiques diminuent . En même temps , la facilité avec le,* quelle cet alliage se laisse mouler est considérablement aug-
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montée par 1'adàition de 2 .
Vette particularité joue notam- ment un rôle important lorsque , par exemple pour les appli- cations de ltart dentaire, il s'agit d'établir des pièoes mou-
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ldes de petites dimensions q3ipa an traitement thermique ap- proprié , effectué après qu'elles ont re ou
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leur forme finale, doivent avoir une dureté aussi grande que possible.
Lorsque le traitement thermique est combiné aveo un autre traitement en particulier avec la cémentation, oe qui peut être effectué en une seule opération, on obtient des duretés qui, dans certaine cas,, peuvent excéder de 100% et davantage les valeurs indiquées ci-dessus pour les alliages .
Par la cémentation, il s'effectue en effet une diffusion mutuelle des divers éléments d'alliage qui favorise la ségrégation finement dispersée qui est importante pour le durcissement, en mime tempe'que la trame cristalline renforce la diffusion .0'est précisément en raison du fait que les pré- sents alliages rente ment quatre ou plus de quatre éléments qu'on peut obtenir par cette combinaison de divers procédés de durcissement un accroissement considérable des propriétés utiles , cet accroissement étant surtout du* au fait que, dans tous les cas, même dans le cas de pièces moulées relativement épa@sses,
les alliages finis sont absolument homogènes , o'est -à-dire qu'il ne s'agit pas de pièces moulées simplement plus ou moins fortement influencées par une variation de la surface,,
L'accroissement des propriétés technologiques est caractérisé par l'exemple suivant :
Une tôle faite d'un alliage composé de Pd 40 %, Ag 50, Au 6%.
Sn 4% se rompt après quelques milliers d'ox- cillations lorsque l'alliage-est à l'état doux ; après un traitement thermique, elle résiste à 15.000 oscillations ; tandis que le procédé de cémentation et de traitement thermique combiné donne une résistance à l'oscillation de 45.000 alter- nances doubles, outre que la dureté s'élève à 300 kg par mm2 et davantage . une propriété particulièrement caractéristique . d'une partie du présent alliage réside notamment dans le fait
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que, entre les limites de températures de 600 et 650 O. envi- ron, il subit une transformation de sa structure qui, dans le cas présent.
est caractérisée par le fait que les limiter des grains des alliages se dissolvent plus ou moins fortement, et même complètement dans le cas d'un traitement oorreot et que toute l'étendue d'une surface polie prend un aspect uni- formément strié .Comme on sait que les limites des grains sont toujours des zones mécaniquement faibles où se produisent prin- cipalement les ruptures et défaillances analogues , un traite- ment de ltalliage qui provoque la disparition des limites des grains produira un état technologique particulièrement favora- ble Il est par conséquent recommandable, pour autant que cela. soit faisable, de réaliser cet état par un traitement thermi- que au-dessus de 600 C. environ .
Ces résultats sont mis en évidence par les quatre gravures jointes qui sont des reproductions de surfaces polies des nouveaux alliages soumis au présent procédé de trai- teme nt thermique .
La gravure échantillon N 1 montre un alliage porté à 1000 0; cet alliage est parfaitement homogène et muni de limites de cristaux nettement marquées.
La gravure échantillon N 2 montre le même allia- ge ayant été traité thermiquement un peu au-dessous de 600.0, les ségrégations qui se sont produites près des limites des cristaux ressortent clairement .
La gravure échantillon N 3 montre le même al- liage après un traitement thermique de 7 heures à 650 C.
La gravure éohantillon N 4 représente le même alliage après un traitement thermique de 14 heures à 6µ0'.ON voit nettement la disparition des limites des cristaux et la surface polie homogène.
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