BE432877A

BE432877A -

Info

Publication number: BE432877A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Karl   DAEVES,   Gottfried   BECKER   et Fritz   STEINBERG   
La présente invention a pour objet un procédé pour chromer des objets de fer et d'acier par diffusion. Pour enri- chir en chrome, par diffusion, la surface d'objets en fer, on a déjà empaqueté les pièces dans des récipients qui contenaient des composés ou des alliages du chrome, par exemple du ferro- chrome et des matières qui, à des températures de 900 à   1100    C environ, entraient en combinaison gazeuse avec le chrome, par exemple le chlorure de baryum. On a aussi déjà proposé, et ce procédé a donné d'excellents résultats, de conduire un courant d'une combinaison gazeuse du chrome et du chlore, par exemple du chlorure de chrome à des températures de 900 à   1100    C, sur les objets à traiter. 



   Par ces moyens, on n'arrive à appliquer des couches de chrome irréprochables que sur la surface d'objets qui 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 consistent en des alliages de fer ou d'acier faiblement carbu- rés, d'une teneur en carbone au-dessous de 0,1%, et qui d'ail- leurs n'ont qu'une section relativement faible. Lorsque la teneur en carbone des alliages dont les pièces à chromer sont faites dépasse 0,1 %, on n'obtient par les moyens connus que des couches de chrome d'une faible profondeur de pénétration, et des expériences approfondies ont prouvé qu'avec les tempéra- tures de traitement usuelles et avec les temps de diffusion en usage, on ne pouvait plus chromer d'une manière satisfaisqnte même des alliages de fer d'une teneur en carbone au-dessous de 
0,1 %, lorsque les pièces qui en sont faites ont une section relativement épaisse. 



   On a trouvé maintenant que pour la production de couches superficielles de cristaux mixtes de fer et. de chrome suffisamment fortes et réellement utilisables physiquement et chimiquement, ce n'est pas seulement la teneur en carbone du fer ou de l'acier à chromer qui est responsable, mais qu'il s'agit plutôt de la quantité totale de carbone en présence dans la pièce à chromer ou dans sa section. Sur des surfaces polies nobreuses, on a pu faire la constation surprenante qu'aved   la pénétration du chrome dans la surface des objets à chromer, il se produit une émigration du carbone de l'intérieur vers la   surface à chromer, émigration d'autant plus forte que la teneur   en carbone du fer ou de licier à chromer est élevée et que la section à chromer est grande.

   Même avec des alliages du fer   relativement pauvres en carbone, on ne pouvait obtenir que des   couches superficielles peu avantageuses aux points de vue phy- sique et chimique, lorsque la section de l'objet à traiter dépassait une certaine grandeur. 



  La présente invention est basée sur cette notion et sur la constatation que pour le chromage d'objets en acier et    
 EMI2.1 
 en fer, la loi suivante est importante; dans cette 101, H repré- sente une valeur maximum à ne pas dépasser avec le chromage en 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 usage jusqu'ici, C la teneur en carbone du fer ou de l'acier à chromer, en pourcents, et d l'épaisseur des objets à chromer, en millimètres. 



   Cette loi s'exprime par l'équation : H = C x d. 



   En de longues séries d'observations on a ensuite trouvé que dans le chromage d'aciers carbonés ordinaires dans les conditions usuelles, c'est-à-dire à une température de dif- fusion de 900 à 1100  C et pendant un temps de diffusion de 5 à 6 heures, H ne doit pas dépasser la valeur de 0,12, si l'on veut réussir à produire des couches chromées présentant des qualités physiques et chimiques utiles. 



   Partant du fait que la valeur   H,   à savoir la valeur au-dessus de laquelle la production de couches chromées satis- faisantes ne réussit plus, détermine l'étendue de l'émigration de   carbbne   encore admissible du noyau de la section à chromer vers la surface à chromer, on propose selon l'invention, en vue de la production de couches chromées sous tous les rapports physiquement et chimiquement irréprochables sur des alliages de fer et d'acier avec des valeurs H plus élevées, d'ajouter à ces alliages des'éléments dont l'affinité avec le carbone est plus   rande   que celle du chrome,

   Ces sortes   d'éléments -   et cela résulte de nouveau d'une série d'observations et d'es- sais-arrêtent l'émigration du carbone lors du chromage et empêchent la formation de couches superficielles riches en carbone, aussi bien dans les aciers d'une teneur en carbone relativement faible, mats à grandes sections, que dans ceux à teneur en carbone relativement plus forte et à faibles sec- tions, permettant ainsi la production de surfaces chromées qui, physiquement et chimiquement, satisfont aux plus hautes exigen- ces.

   Comme éléments d'alliage pour fers ou aciers à chromer dont la valeur H dépasse 0,12, on a trouvé particulièrement utiles le titane, le vanadium, le tantale, le niobium, le zir- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 conium et autres éléments constituants de carbures, dont l'ac- tion paraît être d'autant plus forte que leur affinité avec le carbone. est grande et que la tendance de leurs carbures à entrer en dissolution solide dans les conditions de chromage connues est faible. 



   Selon l'invention il est proposé d'additionner les alliages de fer et d'acier qui doivent avoir une haute teneur en carbone ou qui doivent être chromés avec une section plus forte,de 0,1 à 1% de titane ou d'éléments constituant des car- bures d'action semblable 3n quantités telles que l'émigration de cartone dans la section des objets à chromer n'ait pas lieu. 



  L'addition de titane doit. commencer avec une valeur H de 0,12 comme ci-dessus indiqué, et elle doit augmenter à peu près uni- formément avec une valeur croissante de H, dans les limites de 0,1 à 1 %. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

L'action des éléments ,d'alliage ayant une affinité avec le carbone plus forte que celle du chrome, pourra être soutenue et renforcée par une addition appropriée des éléments accompagnateurs du fer usuels, en vue.de la production de cou- ches chromées plus avantageuses, Ainsi, par exemple, la présence simultanée dans le fer d'une teneur en silicium de 0,1 à 0,5 %, d'une teneur en phosphore de plus de 0,03 % et d'une teneur en manganèse ne dépassant pas 0,3 %, s'est montrée particulière- ment avantageuse.

Finalement, il paraît que des teneurs en aluminium de plus de 0,005 % favorisent la formation de bonnes couches de diffusion, REVENDICATIONS 1) Procédé pour chromer des objets en fer ou en acier par diffusion à des températures élevées, caractérisé en ce que l'on ajoute aux alliages de fer ou d'acier utilisés dans la¯fa.. brication des objets à chromer, des substances qui possèdent une affinité avec le carbone plus grande que le chrome, <Desc/Clms Page number 5> 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'alliage possédant une affinité avec le carbone plus grande que le chrome sont ajoutés au fer ou à l'a- cier à chromer, lorsque le produit de leur teneur en carbone, en pour-cent, et de l'épaisseur des pièces à chromer, en milli- mètres, .(H = C x d) dépasse la valeur 0,

12 approximativement, 3) Procédé selon les revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que le fer à chromer est additionné de 0,1 à 1 % de titane.

4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'addition de titane commence à une valeur H de 0,12 et augmente avec un accroissement de la valeur H, dans les limi- tes de 0,1 à 1 %.

5) Procédé selon les revendications 1 à 4, caractéri- 'se en ce que le fer ou l'acier à chromer contient 0,1 à 0,5 % de silicium.

6) Procédé selon les revendications 1 à 5, caracté- risé en ce que l'acier à chromer possède une teneur en phosphore au-dessus de 0,03 %.

7) Procédé selon les revendications 1 a 6, carac- térisé en ce que le fer ou l'acier à chromer possède une teneur en manganèse au-dessous de 0, 3 %.

8) Procédé selon les revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que les aciers possèdent ine teneur en aluminium de plus de 0,005 %.

9) Procédé selon les revendications 1 à 8, caracté- risé en ce que 1!on ajoute aux aciers à chromer, des quantités telles de titane, de vanadium, de niobium, de tantqle, de zir- conium et d'autres éléments d'une action semblable, cela indi- viduellement ou: plusieurs ensemble, que l'émigration de carbone dans la section des objets à chromer n'a pratiquement pas lieu et que le carbone se lie en plus grande partie à ces-éléments sous forme de carbure,