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Produit d'amélioration pour le fer et l'acier, et procédé pour le préparer.
Avec le produit d'amélioration selon la présente invention, il est possible d'améliorer un morceau de métal de qualité ordinaire de manière à pouvoir l'utiliser comme une pièce de métal de qualité supérieure de mêmes dimensions.
C'est ainsi que l'on peut améliorer des aciers au carbone de telle façon que des outils confectionnés avec ces aciers deviennent sensiblement équivalents à des outils en aciers spéciaux.
Le produit d'amélioration selon l'invention contient de la colophane et de l'huile de lin cuite; de
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préférence, on peut ajouter de l'ammoniaque, du suif de boeuf, de l'oleum therebinthinae et du cyanure sodique.
Conformément au procédé de préparation du pro- duit d'amélioration suivant l'invention, on chauffe en- semble de la colophane et de l'huile de lin cuite, on ajoute ensuite de l'ammoniaque en poussant la température, on additionne encore à cette température du suif de boeuf, de l'oleum terebinthinae et du cyanure sodique, on chauffe le tout encore plus haut et on laisse refroidir.
Dans ce qui suit, on donne deux exemples non limitatifs de compositions d'un produit d'amélioration à l'état liquide.
La première composition donnée à titre d'exemple est la suivante: colophane 21 % huile de lin cuite 40 % ammoniaque 6 % suif de boeuf (p.ex. déchets) 20 % oleum therebinthinae 10 % cyanure sodique 3 %
La seconde composition donnée à titre d'exemple est la suivante: colophane 18 % huile de lin cuite 30 % ammoniaque 9 % suif de boeuf (p.ex. déchets) 21 % oleum terebinthinae 15 cyanure sodique 7 %
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Le produit d'amélioration peut être préparé comme suit, tant pour le premier que pour le second exemple:
On chauffe la colophane avec l'huile de lin cuite, p.ex. à 62 C, ensuite on ajoute à une température supérieure, égale p.ex. à 128 , l'ammoniaque, le suif de boeuf, l'oleum therebinthinae et le cyanure sodiqueo Après quoi, on chauffe le tout plus haut, p. ex. à 190 et on laisse refroidir.
Une amélioration de fer ou d'acier peut p.ex. être effectuée comme suit avec le procédé selon l'invention:
Le produit d'amélioration liquide est versé dans un récipient en fer ou en,cuivre. La matière à traiter, fer ou acier, est chauffée au-delà de son point de trans- formation dans une cheminée, un four à moufle ou un bain de sel et ensuite, on la met à refroidir dans le liquide du récipient en fer ou en cuivre.
L'amélioration qu'il est possible d'obtenir est illustrée par les exemples suivants :
1.- Un burin à froid en acier au carbone (Poldi 4) d'une section de 20 sur 11 mm a été chauffé au feu de forge jusqu'à ce que sa pointe fût brûlée. Ensuite, on l'a jeté dans un récipient rempli du produit d'amélioration selon l'invention et on l'a laissé refroidir. Puis, la pointe brûlée du burin a été soumise à la meule d'émeri pour re- donner au burin sa forme exacte mais sans enlever complètement les parties brûlées, de sorte qu'une partie du tranchant se composait encore de ces parties''brûlées. Après le burin a été chauffé au rouge-cerise, trempé et revenu au bleu sombre dans un produit d'amélioration de la seconde composi -
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tion mentionnée plus haut.
Alors, une pièce d'acier spécial a été usinée avec le burin ; tranchant a ré- sisté et conservé sa forme. Ultérieurement, le burin a été serré dans un étau, de sorte que la pointe sortait vers le haut d'env. 6 cm. Il a fallu asséner neuf coups très forts sur la pointe avec un marteau pesant 1800 gr, pour la détruire.
2.- Un outil à dégrossir en acier Marathon d'une section de 10 sur 10 mm a été chauffé à 950 au four électrique puis refroidi dans le produit d'amélioration liquide selon l'invention. Après on l'a chauffé au feu de forge jusqu'au rouge cerise, et puis on l'a plongé dans le liquide suivant la seconde composition indiquée ci-dessus et revenu au jaune paille. Ensuite, il a été utilisé pendant douze minutes sur un tour, pour usiner un autre acier spécial qu'à l'exemple précédent, à une vitesse de coupe égale à 60 m/min, et une avance de 0,2 mm, sans que le tranchant de l'outil ait été modifiée de façon quelconque.
On voit par là que l'acier mentionné possède une grande capa- cité de travail après son traitement par le produit d'amé- lioration selon l'invention.
3.- Deux lamelles de 50 sur 10 mm et 1 mm d'épaisseur en un acier spécial différent de celui utilisé aux deux exemples précédents ont été soumises à deux traite- ments avec le produit d'amélioration selon l'invention.
D'abord, on a effectué un chauffage à 950 pendant 15 minutes au four électrique avec un produit d'amélioration d'une pre- mière composition et puis un refroidissement avec un produit
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d'amélioration d'une autre composition. Les lamelles sont devenues si dures par ce traitement qu'il était impossible soit de les ployer soit de les rompre à la main. Après rup- ture obtenue par serrage dans un étau, une surface de rupture de grande finesse s'est révélée sur toute la section. Il a été possible de rayer du verre avec les lamelles.
Le produit selon l'invention peut être appliqué dans tout le domaine industriel où l'on utilise le fer, en
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trempables traitant des aaiers stix,xx3c3cct ou non, des aciers traitant des aciers OCJX,'1..xxQUt.JïocxOl:x:3c3c:k:;fg!i ou non, des aciers de cémentation, que ces aciers soient sous forme d'alliages ou non.
En outre, toutes les nuances d'aciers forgeables, donc aussi l'acier moulé et la fonte malléable, peuvent être améliorées. A cet effet, il est fait usage de pré- férence des deux liquides suivant les compositions données ci-dessus, en tenant compte pour les diverses sortes de fer ou d'acier du but d'emploi poursuivi. Dans des cas favorables d'aciers non trempables, on peut élever à la fois le chiffre de dureté Rockwell et la résistance au choc.
La texture qui résulte du traitement avec le produit selon l'invention peut être d'un grain très fin. Ceci vaut égale- ment pour les aciers trempables, mais alors il s'ajoute encore une meilleure résistance de coupe pour les aciers traités comparativement aux aciers non traités.
Grâce au produit d'amélioration selon l'invention, on peut en outre se tirer d'affaire avec des aciers trempables moins coûteux que ceux qu'il faut employer aujourd'hui pour enlever une quantité donnée de copeaux par unité de temps.
De plus, la température de trempe n'a pas besoin
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d'être observée vers le haut aussi minutieusement qu'il était indispensable jusqu'à présent pour obtenir un bon outil. Ce point est particulièrement avantageux pour les petits ateliers qui ne sont pas équipés avec les instruments et les installations que réclame une trempe exacte des outils. Par ailleurs, l'action résultante n'est pas aussi raide qu'avec l'huile, de sorte aussi qu'une déchirure, des crevasses ou un gauchissement à la trempe sont moins fréquents.
Pour les aciers tremplables par cémentation, le traitement avec le produit d'amélioration selon l'in- vention procure une texture du noyau essentiellement plus fine qu'autrement et la résistance au choc augmente jusqu'à 3000 %.
Etant donné que des pièces cémentées qui sont traitées au rouge orange avec le produit d'amélioration selon l'invention prennent une texture essentiellement plus fine qu'autrement avec une trempe à 810 degrés, on peut en conclure qu'il est possible, avec le produit d'amé- lioration, d'élever considérablement les températures de cémentation, de sorte qu'en employant des produits de cé- mentation appropriés, on peut réduire sensiblement les durées de cémentation et, malgré des températures de l'ordre de 1100 degrés, obtenir une texture meilleure et de plus grande résistance que la chose n'est possible aujourd'hui d'une façon aussi économique.
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Improving product for iron and steel, and process for preparing it.
With the improvement product according to the present invention, it is possible to improve a piece of ordinary quality metal so that it can be used as a higher quality piece of metal of the same dimensions.
Thus it is possible to improve carbon steels in such a way that tools made with these steels become substantially equivalent to tools made of special steels.
The improvement product according to the invention contains rosin and boiled linseed oil; of
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preferably, ammonia, beef tallow, oleum therebinthinae and sodium cyanide can be added.
In accordance with the process for the preparation of the improvement product according to the invention, rosin and boiled linseed oil are heated together, ammonia is then added while increasing the temperature, and further added to this temperature of beef tallow, oleum terebinthinae and sodium cyanide, the whole is heated still higher and allowed to cool.
In what follows, two non-limiting examples of compositions of an improvement product in the liquid state are given.
The first composition given by way of example is as follows: rosin 21% boiled linseed oil 40% ammonia 6% beef tallow (e.g. waste) 20% oleum therebinthinae 10% sodium cyanide 3%
The second composition given by way of example is as follows: rosin 18% cooked linseed oil 30% ammonia 9% beef tallow (eg waste) 21% oleum terebinthinae 15 sodium cyanide 7%
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The enhancer can be prepared as follows for both the first and the second example:
The rosin is heated with the boiled linseed oil, e.g. to 62 C, then added at a higher temperature, e.g. equal to 128, ammonia, beef tallow, oleum therebinthinae and sodium cyanide After which, we heat everything higher, p. ex. to 190 and let cool.
Improvement of iron or steel can e.g. be carried out as follows with the process according to the invention:
The liquid enhancer is poured into an iron or copper vessel. The material to be treated, iron or steel, is heated beyond its point of transformation in a chimney, a muffle furnace or a salt bath and then it is allowed to cool in the liquid of the iron vessel or in copper.
The improvement that can be achieved is illustrated by the following examples:
1.- A cold carbon steel chisel (Poldi 4) with a section of 20 by 11 mm was heated in a forge fire until its point was burnt. Then it was thrown into a container filled with the improvement product according to the invention and allowed to cool. Then, the burnt tip of the chisel was subjected to the emery grinding wheel to give the chisel back its exact shape but without completely removing the burnt parts, so that part of the cutting edge still consisted of those burnt parts. . After the chisel has been heated to cherry red, quenched and returned to dark blue in a second composi - improving product
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tion mentioned above.
Then, a piece of special steel was machined with the chisel; cutting edge resisted and retained its shape. Subsequently, the chisel was clamped in a vise, so that the tip protruded upwards by approx. 6 cm. It took nine very strong blows on the point with a hammer weighing 1800 gr to destroy it.
2.- A Marathon steel roughing tool with a section of 10 by 10 mm was heated to 950 in an electric oven and then cooled in the liquid improvement product according to the invention. Afterwards it was heated over a forge fire to cherry red, and then dipped in the liquid according to the second composition indicated above and returned to straw yellow. Then, it was used for twelve minutes on a lathe, to machine a special steel other than the previous example, at a cutting speed equal to 60 m / min, and a feed of 0.2 mm, without the cutting edge of the tool has been altered in any way.
This shows that the steel mentioned has a great working capacity after its treatment with the improvement product according to the invention.
3.- Two strips 50 by 10 mm and 1 mm thick made of a special steel different from that used in the two preceding examples were subjected to two treatments with the improvement product according to the invention.
First, heating was carried out at 950 for 15 minutes in an electric oven with an improver of a first composition and then cooling with a product.
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improvement of another composition. The lamellae became so hard by this treatment that it was impossible to either bend them or break them by hand. After a break obtained by clamping in a vice, a very fine breaking surface was revealed over the entire section. It was possible to scratch glass with the coverslips.
The product according to the invention can be applied throughout the industrial field where iron is used, in
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hardenables treating stix aaiers, xx3c3cct or not, steels treating OCJX steels, '1..xxQUt.JïocxOl: x: 3c3c: k:; fg! i or not, case-hardening steels, whether these steels are in the form of alloys or not.
In addition, all grades of forgable steels, so also cast steel and malleable iron, can be improved. For this purpose, use is preferably made of the two liquids according to the compositions given above, taking into account, for the various kinds of iron or steel, the intended use. In favorable cases of non-hardenable steels, both the Rockwell hardness figure and the impact resistance can be raised.
The texture which results from the treatment with the product according to the invention can be of a very fine grain. This also applies to hardenable steels, but then there is an even better cutting resistance for treated steels compared to untreated steels.
Thanks to the improvement product according to the invention, it is also possible to get by with hardenable steels which are less expensive than those which must be used today for removing a given quantity of chips per unit of time.
In addition, the quenching temperature does not need
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to be observed upwards as minutely as was necessary until now to obtain a good tool. This point is particularly advantageous for small workshops which are not equipped with the instruments and installations which an exact hardening of the tools requires. On the other hand, the resulting action is not as stiff as with oil, so also that tearing, cracking or warping in quenching is less frequent.
For steels which can be stepped on by case hardening, the treatment with the enhancer according to the invention results in an essentially finer texture of the core than otherwise and the impact resistance increases up to 3000%.
Since case-hardened parts which are treated to orange red with the improvement product according to the invention take on an essentially finer texture than otherwise with a quenching at 810 degrees, it can be concluded that it is possible, with the improvement product, to considerably increase the carburizing temperatures, so that by employing suitable carburizing products, it is possible to appreciably reduce the carburizing times and, despite temperatures of the order of 1100 degrees , obtain a better texture and greater resistance than is possible today in such an economical way.