<Desc/Clms Page number 1>
Procédé de fabrication d'objets en fer et acier à- surface résistant à la corrosion.
On peut rendre résistante à la corrosion la surface d'objets an fer et en acier en les chromant par diffusion thermique. Dans ce procédé connu, réalisé en général par l'emploi de porteurs ga- zeux de chrome, le, chrome est remplacé. dans le gaz par une quanti- té sensiblement égale de fer provenant des parties à traiter, des couches de chrome se formant, dans cet échange, sur la surface des objets, couches qui sont liées intimement à la matière de base et se développent de la même manière que celles obtenues par cémen- t at ion.
On sait que la teneur en carbone des alliages de fer et d',acier employés à la fabrication d'objets à chromer ultérieure- @ 'ment entraîna des. difficultés en ce sens que le carbone de la ma-
<Desc/Clms Page number 2>
tière de base forme, avec le chrome diffusant, des carbures qui entravent la pénétration plus profonde des couches de chrome.
On avait cru pouvoir surmonter suffisamment ce défaut en pres- crivant de ne pas dépasser 0,2 % pour la teneur en carbone du fer.
Les inventeurs ont cependant trouvé que, pour la capacité de chro- mage et la valeur des zones de chromage ainsi obtenues des allia- ges de fer a teneur en carbone, ce n'est pas seulement la teneur en pour cent du carbone des alliages, mais surtout la quantité totale du carbone contenu dans les aciers qui est déterminante, de sorte qu'il faut prendre en considération non seulement la teneur en pour cent du carbone, mais également la section transver- sale des parties à traiter desquelles le carbone sort à la surface pendant le chromage.
Etant donné que des difficultés peuvent se rencontrer dans l'observance de ces conditions, la présente invention propose de restreindre l'influence de la teneur en carbone des objets à trai- ter et en particulier son cheminement vers la surface en consti- tuant d'aciers dits alliés les parties à chromer ultérieurement.
Il s'est démontré que tous les éléments d'alliage connus, ni même les plus connus ne sont capables d'arrêter le cheminement du carbone pendant le chromage. Ainsi, par exemple, ce cheminement du carbone ne pouvait être arrêté même dans le chromage d'une ma- tiers de base contenant 0,1 % et même moins de carbone et 2 % de molybdène. On ne pouvait non plus écarter le défaut quand, aux alliages de fer-carbone à chromer, on ajoutait au préalable une telle quantité de chrome que la teneur en carbone des alliages devait être considérée comme liée.
Ainsi par exemple, pour un acier contenant 0,1 % de carbone et 3 % de chrome, le carbone se dépla- çait dans la section de la matière de base à l'opposé du chrome diffusant, de sorte que, comme résultat, on obtenait des zones de chromage a propriétés physiques et chimiques non satisfaisantes.
Il a été trouvé ce fait surprenant que le déplacement du carbone, et les défauts y reliés peuvent être évités quand on for-
<Desc/Clms Page number 3>
me les objets à chromer d'un alliage de fer-carbone renfermant du chrome réuni à d'autres éléments d'alliage qui, par eux-mêmes, n'ont aucun effet ou que très peu d'effet dans ce domaine. Ainsi, par exemple, une addition de 3% de chrome seul à un acier conte- nant 0,06% de carbone ne parvenait pas à arrêter le cheminement, le déplacement du carbone dans la matiére de base. Il en est de même pour un acier qui, outre les 0,06 % de carbone et les autres accompagnateurs usuels du fer, ne contient que 0,5% de vanadium seul.
Mais par une ajoute simultanée de 3 % de chrome et 0,5 % de vanadium à ces aciers, le déplacement de carbone est pratiquement arrêté complètement et ainsi on obtient une surface chromée sus- ceptible de résister aux plus grands efforts chimiques et physiques. outre le chrome et le vanadium, les aciers dont suivant l'in- vention doivent être faits les objets à couches parfaites de chro- mage, peuvent encore comporter 0,3 à 3 % de molybdène, qui peut être remplacé en tout ou en partie par du tungstène. Un acier ren- fermant 0,12 de carbone, 1,2 % de chrome, 1,2 % de molybdène et 0,6 % de vanadium se laisse particulièrement bien chromer.
L'objet de l'invention est donc un procédé de fabrication d'objets en fer et acier à surface résistant à la corrosion obte- nue par diffusion de chrome dans la partie superficielle aux tem- pératures d'environ 900-1100 , suivant lequel on fait les objets à chromer d'alliages du fer contenant moins de 0,2 % de carbone (de préférence environ 0,1 ), 2-6 % de chrome (de préférence 3-4 %), 0,3 à 3 de vanadium (de préférence 0,5-1,5 %), le reste étant du fer et ses accompagnateurs usuels, les objets faits de ces aciers étant ensuite chromés, outre le chrome et le vanadium, les aciers peuvent aussi contenir 0,3 à 3 % de molybdène, la teneur en chrome étant alors de 0,5 - 5 % (de préférence 1-2 %) et la teneur en vanadium encore.
0,3 - 3 (de préférence 0,5-1 %). Le molybdène peut être remplacé dans l'alliage entièrement ou par- tiellement par du tungstène,
Une teneur en silicium dans les matières de base n'a aucune
<Desc/Clms Page number 4>
action déterminante sur les propriétés physiques et chimiques des zones ; en quantités de 1 à 2 %, il facilite cependant la diffu- sion du chrome jusqu'à un certain point.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication d'objets en fer et acier à surface résistant à la corrosion par diffusion de chrome dans la surface à des températures de 900 à 1100 , caractérisé en ce que les objets à chromer sont faits d'alliages du fer formés de : moins de 0,2 % de carbone (de préférence 0,1 %)
2 à 6% de chrome (de préférence 3-4 5%)
0,3 - 3 % de vanadium(de préférence 0,5-1,6%) le reste étant du fer et ses accompagnateurs usuels, les objets faits de ces alliages étant ensuite chromés.
<Desc / Clms Page number 1>
A process for making iron and steel objects with a corrosion-resistant surface.
The surface of iron and steel objects can be made corrosion resistant by chrome-plated by thermal diffusion. In this known process, carried out in general by the use of gaseous chromium carriers, the chromium is replaced. in the gas by a substantially equal quantity of iron coming from the parts to be treated, layers of chromium forming, in this exchange, on the surface of the objects, layers which are intimately bound to the base material and develop from the same as those obtained by cementation.
It is known that the carbon content of the alloys of iron and steel employed in the manufacture of articles to be subsequently chromium-plated caused. difficulties in that the carbon of the ma-
<Desc / Clms Page number 2>
With the diffusing chromium, the base forms carbides which hamper the deeper penetration of the chromium layers.
It was believed that this defect could be sufficiently overcome by prescribing not to exceed 0.2% for the carbon content of iron.
The inventors have found, however, that for the chromium capacity and the value of the chromium plating zones thus obtained of the iron alloys with carbon content, it is not only the percent carbon content of the alloys, but above all the total quantity of carbon contained in steels which is decisive, so that it is necessary to take into account not only the percentage content of the carbon, but also the cross section of the parts to be treated from which the carbon comes out. the surface during chrome plating.
Since difficulties may be encountered in observing these conditions, the present invention proposes to restrict the influence of the carbon content of the objects to be treated and in particular its path towards the surface by constituting so-called alloy steels parts to be chromed later.
It has been shown that not all known alloying elements, not even the best known, are capable of stopping the progress of carbon during chromium plating. Thus, for example, this carbon flow could not be stopped even in the chromium plating of a base material containing 0.1% and even less carbon and 2% molybdenum. The defect could not be ruled out either when, to the iron-carbon alloys to be chromed, such a quantity of chromium was added beforehand that the carbon content of the alloys had to be considered as linked.
So for example, for a steel containing 0.1% carbon and 3% chromium, the carbon moved in the cross section of the base material opposite to the scattering chromium, so that, as a result, we obtained areas of chromium plating with unsatisfactory physical and chemical properties.
It has been found this surprising fact that the displacement of carbon, and the defects related thereto, can be avoided when one for-
<Desc / Clms Page number 3>
I am the objects to be chromed of an iron-carbon alloy containing chromium combined with other alloying elements which, by themselves, have no or very little effect in this area. Thus, for example, an addition of 3% chromium alone to a steel containing 0.06% carbon failed to stop the path, the displacement of carbon in the base material. It is the same for a steel which, in addition to 0.06% of carbon and the other usual accompanying iron, contains only 0.5% of vanadium alone.
But by simultaneous addition of 3% chromium and 0.5% vanadium to these steels, the carbon displacement is practically stopped completely and thus a chrome surface is obtained capable of withstanding the greatest chemical and physical stresses. besides chromium and vanadium, the steels of which, according to the invention must be made objects with perfect chromium layers, can still contain 0.3 to 3% of molybdenum, which can be replaced in whole or in part by tungsten. A steel containing 0.12 carbon, 1.2% chromium, 1.2% molybdenum and 0.6% vanadium is particularly suitable for chromium.
The object of the invention is therefore a method of manufacturing articles of iron and steel with a surface resistant to corrosion obtained by diffusion of chromium in the surface part at temperatures of around 900-1100, according to which the objects to be chromed are made of iron alloys containing less than 0.2% carbon (preferably about 0.1), 2-6% chromium (preferably 3-4%), 0.3 to 3 of vanadium (preferably 0.5-1.5%), the remainder being iron and its usual accompaniments, objects made of these steels being then chromed, besides chromium and vanadium, steels can also contain 0.3 to 3% molybdenum, the chromium content then being 0.5 - 5% (preferably 1-2%) and the vanadium content still.
0.3 - 3 (preferably 0.5-1%). Molybdenum can be replaced in the alloy entirely or partially by tungsten,
A silicon content in the raw materials has no
<Desc / Clms Page number 4>
decisive action on the physical and chemical properties of the areas; in amounts of 1 to 2%, however, it facilitates the diffusion of chromium to a certain extent.
CLAIMS.
1. A method of manufacturing articles of iron and steel with a surface resistant to corrosion by diffusion of chromium into the surface at temperatures of 900 to 1100, characterized in that the articles to be chromed are made of iron alloys formed from : less than 0.2% carbon (preferably 0.1%)
2-6% chromium (preferably 3-4 5%)
0.3 - 3% vanadium (preferably 0.5-1.6%) the remainder being iron and its usual accompaniments, objects made of these alloys then being chromed.