<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de production de pièces, devant être simultanément résistantes à la chaleur et inoxydables à hautes températures.
Pour la fabrication de pièces devant posséder une grande rés istanc.e à la chaleur-, on emploie des alliages du fer renfermant de- petites quantités de chrome, de molybdène, de tungstène, de vanadium ou d'autres éléments équivalents, par- exemple un acier, renfermant de 0,15 à 0,20% de carbone, de 0,90 à 1,10 de chrome, de 1,20 à 1,50% de molybdène et de 0,40 à 0,60% de vanadium, le reste étant du fer et les impuretés ordinaires.
Lorsqu'il s'agit de rendre des pièc.es telles
<Desc/Clms Page number 2>
que les soupapes des moteurs à explosion etc, exécutées en ces aliages également inoxydables a hautes températures, on augmente la teneur en éléments allies ¯pour obtenir alors des aciers auaténitiques renfermant, a cûté de 0,15 à c,2C de carbone, environ 15% de chromé, 15% de nickel et 3% de tungstène. hais de tels alliages présentent le grand inconvénient qu'ils ne se laissent usiner que difficilement et, ce qui est encore plus --rave, qu'ils deviennent cassants a la longue.
Il en résulte que, pour cette raison, jusqu'à présent, c'était un problème que de fabriquer par exemple, avec une résistance suffisante à la chaleur et une inoxydabilité à hautes températures; les aubes des turbines à gaz d'échappement des moteurs a explosion.
Conformément a la présente invention, ce problème et la question de produire des pièces qui ont une grande résistance à la chaleur; exprimée par la limite d'allongement sous l'action de la chaleur et par la stabilité permanente et qui doivent posséder néanmoins en même tenps une grande inoxydabilité à hautes températures, sont résolus grâce a ce qu'on exécute les pièces en aciers déjà connus, pour leur grande résistance à la chaleur, et qu'on les enrichit ensuite superficiellement en chrome, par un traitement par diffusion, de préférence a l'aide de combinaisons chlorées gazeuses du chrome.
On sait déjà que des couches superficielles de chrome peuvent être résistantes à la corrosion et également inoxydables de façon générale a hautes températures. Les couches de chrome, déposées électrolytiquement, qu'on connaît déjà, possèdent par exemple aussi cette propriété, mais ces couches ne soit pas utilisables dans le cas présent déjà parce qu'elles s'écaillent sous des sollicitations moyennes en particulier a chaud, Par contre, les couches superficielles produites par diffusion s'unissent d'une façon tellement intime avec la texture du métal fondamental que ces couches produites par diffusion ne s'écail-
<Desc/Clms Page number 3>
lent pas, même aux températures élevées,
ce qui constitue un avantage d'une importance capitale pour les pièces qui doivent être stables d"une manière permanente, Lorsque, comme c'est le cas ici, les pièces doivent posséder à côté d'une inoxydabilité à hautes températures une grande résis- tance à la chaleur, et lorsque, par conséquent,., les alliages doivent posséder une limite élevée d'allongement à chaud et une stabilité durable cette exigence est atteinte également par les couches de chrome, appliquées par voie gazeuse pour obtenir une grande inoxydabilité à hautes températures parce que le traitement par diffusion des alliages ou des pièces obtenues à-partir de- ces alliages engendre une texture à grain relativement gros qui, on le sait, augmente très con- sidérablement la. résistance des alliages à la chaleur.
La formation, par- diffusion, des couches super±1- cielles contenant du chrome est déjà connue et ne constitue par' conséquent pas pour cette raison l'objet. de la présente invention. On Inexécuté en général En emballant les pièces, exécutées en aciers résistants à la chaleur, dans des récipients qui renferment des combinaisons ou des alliages de chrome, par- exemple du ferro-chrome et des substances, telles que le chlorure d'ammonium, qui aux tenpératures de chromage, de 900 à 1100 enviro.n, forment une combinaison gazeuse avec le chrome.
Ona déjà proposé également d'employer le chlorure chromique comme combinaison gazeuse du chlore et du chrome, et de laisser agir- cette c'ombinaison,- sous la forme d'un cou.rant, sur les--pièces à travailler-.
Conformément à l'invention, en améliore les aciers résistants à la chaleur seulement après le chromage, notamment en chauffant à des températures de 1000 environ les pièces faites en ces aciers et pourvues de la couche produite par diffusion, en les trempant à l'air et en les soumettant à un recuit à des tenpératures de 700 environ.
Ce traitement ther- miqu.e, nécessaire en tout cas pour réaliser la résistance re-
<Desc/Clms Page number 4>
quise à la chaleur, peut être appliqué également sans inconvé- nient aux pièces traitées conformément a l'invention parce que la couche de chromage s'est infiltrée de la façon la plus homogène dans la matière fondamentale et ne subi aucun do.mmage sous les efforts les plus intenses, même à chaud.
En résumé, la présente invention crée un procédé simple et particulièrement économique de production des pièces qui doivent à la fois être fort, résistantes a la chaleur et inoxydables à hautes températures et elle constitue de plus un progrès, parce que ce but est atteint tout en économisant dans une large mesure des agents d'alliage coûteux et souvent dif- ficiles à trouver.
REVEND 1 CATIONS.
1.- accédé pour la production de pièces devant être simulta- nément résistantes à la chaleur et inoxydables à hautes températures, caractérisé en ce qu'on exécute le:. pièces en alliages du fer déjà connus, résistants à la chaleur mais oxydables à hautes températures et qu'on les chrome ensuite superficiellement par voie gazeuse.
<Desc / Clms Page number 1>
Process for the production of parts, which must be simultaneously heat resistant and stainless at high temperatures.
For the manufacture of parts which must have a high resistance to heat, iron alloys are used containing small amounts of chromium, molybdenum, tungsten, vanadium or other equivalent elements, for example a steel, containing 0.15 to 0.20% carbon, 0.90 to 1.10 chromium, 1.20 to 1.50% molybdenum and 0.40 to 0.60% vanadium , the rest being iron and ordinary impurities.
When it comes to making parts such
<Desc / Clms Page number 2>
that the valves of internal combustion engines, etc., made of these alloys which are also stainless at high temperatures, the content of alloyed elements is increased ¯ to then obtain auatenitic steels containing, at a cost of 0.15 to c, 2C of carbon, about 15 % chrome, 15% nickel and 3% tungsten. However, such alloys have the great drawback that they can only be machined with difficulty and, what is even more severe, that they become brittle in the long run.
As a result, for this reason, heretofore it has been a problem to manufacture, for example, with sufficient heat resistance and stainless at high temperatures; the blades of the exhaust gas turbines of internal combustion engines.
According to the present invention, this problem and the question of producing parts which have high heat resistance; expressed by the limit of elongation under the action of heat and by the permanent stability and which must nevertheless have at the same time a great stainless steel at high temperatures, are solved thanks to the execution of the already known steel parts, for their great resistance to heat, and that they are subsequently enriched superficially with chromium, by a diffusion treatment, preferably with the aid of gaseous chlorine combinations of chromium.
It is already known that surface layers of chromium can be resistant to corrosion and also generally stainless at high temperatures. The chromium layers, deposited electrolytically, which are already known, for example also have this property, but these layers cannot be used in the present case already because they flake off under medium stresses, in particular when hot, for example. on the other hand, the surface layers produced by diffusion unite in such an intimate way with the texture of the ground metal that these layers produced by diffusion do not flake off.
<Desc / Clms Page number 3>
slow pace, even at high temperatures,
which constitutes an advantage of capital importance for the parts which must be permanently stable, When, as is the case here, the parts must have besides a stainless at high temperatures a great resistance. resistance to heat, and when, consequently,., the alloys must have a high limit of hot elongation and a lasting stability this requirement is also achieved by the chromium layers, applied by gas to obtain a high stainless steel high temperatures because the diffusion treatment of the alloys or parts obtained from these alloys generates a relatively coarse grain texture which is known to increase the heat resistance of the alloys very considerably.
The formation by diffusion of chromium-containing surface layers is already known and therefore does not constitute the subject. of the present invention. It is generally not carried out By packing the parts, made of heat-resistant steels, in containers which contain combinations or alloys of chromium, for example ferro-chromium and substances, such as ammonium chloride, which at chromium temperatures of between 900 and 1100 env., form a gas combination with chromium.
It has also already been proposed to use chromic chloride as a gaseous combination of chlorine and chromium, and to allow this combination to act, - in the form of a color, on the - workpieces.
In accordance with the invention, the heat-resistant steels are improved only after chrome plating, in particular by heating to temperatures of about 1000 the parts made of these steels and provided with the layer produced by diffusion, by quenching them in air and subjecting them to annealing at temperatures of about 700.
This heat treatment, necessary in any case to achieve the required resistance.
<Desc / Clms Page number 4>
heat-resistant, can also be applied without inconvenience to parts treated in accordance with the invention because the chromium plating has infiltrated in the most homogeneous way into the basic material and has not suffered any damage under the the most intense efforts, even hot.
In summary, the present invention creates a simple and particularly economical method of producing parts which must be both strong, heat resistant and stainless at high temperatures and it further constitutes an advance, because this object is achieved while at the same time. saving to a large extent expensive and often difficult to find alloying agents.
SELLS 1 CATIONS.
1.- accessed for the production of parts which must be simultaneously resistant to heat and stainless at high temperatures, characterized in that the :. parts in iron alloys already known, resistant to heat but oxidizable at high temperatures and which are then chromium superficially by gas.