BE516245A - - Google Patents
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Description
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ACIERSDE CEMENTATION ET PROCEDES POUR LEUR TREMPE.
La trempe classique après cémentation consiste exclusivement à refroidir les aciers à faible teneur en carbone, après cémentation de leur zo- ne extérieure, à une température de trempe correspondant à cette zone extérieu- re cémentée, la trempe immédiate à la sortie des caisses de cémentation n'é- tant pratiquée qu'à des fins secondaires.
La température de trempe de la zone extérieure est comprise pour le coeur non cémenté, donc pour la matrice, en- tre AC1 et AC3Il faut donc, pour affiner intégralement les grains de la ma- tière du coeur,qui ont grossi sous Inaction de la chaleur de cémentation, adopter la double trempe qui consiste à tremper les pièces,après refroidis- sement dans la caisse de cémentation, d'abord à la température de transforma - tion intégrale de la matrice et, ensuite, à la température de trempe correspon- dant à la couche cémentée, avec ou sans recuit intermédiaire de courte duréeo La trempe à une température comprise entre AC1 et AC3 présente cet inconvé- nient que les valeurs obtenues de dureté du coeur sont sujettes à des disper- sions très importantes,
du fait que ces valeurs dépendent sensiblement de la température de trempe réelle rapportée aux points AC1 et AC3 et, par suite de la composition chimique comprise entre les limites normales, et de la struc- ture du métal avant la trempeo On ne peut donc obtenir des valeurs de dureté régulières (à l'essai de trempe à faux de la coulée et à la trempe industriel- le des pièces., par exemple) qu9en limitant les compositions chimiques à des limites ne satisfaisant plus aux nécessités de 1.'obtention des compositions prévues .et en maintenant les conditions de traitement absolument identiques, ce quidépasse les possibilités d'exploitation pratiquée D'ailleurs une struc- ture de départ homogène avant la trempe ne peut même pas être obtenue par la double trempe,
étant donné que le temps de mise en chauffage pour la trempe fi- nale varie suivant la grandeur des pièces et modifie la structure du coeur.
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Tous ces inconvénients peuvent être supprimés suivant la pré- sente invention en opérant la trempe finale à une température à laquelle la matière du coeur a subi une transformation intégraleo Pour cela, il faut que la zone extérieure cémentée des aciers employés résiste à cette hypertrempe sans que ses grains grossissento La résistance nécessaire à la surchauffe de ladite zone extérieure peut être obtenue par l'addition d'aluminium, de vana- dium,de titane, ou d'autres éléments ayant le même effet, comme par exemple le zirconium, le tantale, le niobium, à l'état pur ou mélangé, et ce, sui- vant leur effet spécifique, en quantités telles que la zone extérieure résis- te parfaitement à la surchauffe.
L'utilisation du procédé objet de la présente invention permet de supprimer la double trempeo Cette suppression constitue un avantage appré- ciable au point de vue des frais de traitement. Mais l'essentiel, c'est l'é- limination de l'incertitude qu'on a eue au sujet des valeurs de durêté à ob- tenir du coeur à la trempe finale classique des pièces cémentées.
Pour ce procédé de trempe après cémentation, il convient de viser à la trempe intégra- le de la matière du coeur sur toute sa section et d'autant plus que ce n'est que dans ce cas que l'on peut assurer une parfaite régularité des propriétés mécaniques de la matière du coeuro Dans le cas de la trempe intégrale sur tou- te la.section du coeur sans formation de ferrite proeutectoide, la prise de dureté de la matière du coeur ou la dureté du coeur n'est fonction que de la teneur en carboneo
La trempe intégrale sur toute la section du coeur suppose une addition plus ou moins importante d'éléments courants pour l'augmentation de la trempabilité et notamment le silicium, le manganèse, le chrome, lemolub- dène et le nickel., à l'état pur ou mélangé, suivant la section maximum des pièces,
en quantités telles qu'une trempe intégrale et régulière jusqu'au coeur de la pièce puisse être obtenueo
La présente invention se rapporte donc à des aciers de cémen- tation pour le traitement ci-dessus indiqué dont la teneur en carbone dépend de la dureté à obtenir du coeur et dont la teneur en éléments d'alliage, no- tamment en silicium, manganèse, chrome, molybdène, nickel,, à l'état pur ou mélangé, et les additions proposées pour l'obtention d'une résistance par- faite à la surchauffe dépendent de la section maximum des pièceso
Pour les teneurs en carbone, il faut suivre les règles éta- blies par BURNS MOORS et ARCHER (Quantitative Hardenability, Trans AM. soc.
Metals 26, 1938), d'après lesquelles ces teneurs s'échelonnent en moyenne comme suit:
EMI2.1
<tb> Dureté <SEP> Rc <SEP> du <SEP> coeur <SEP> Résistance <SEP> du <SEP> coeur <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> C%
<tb> en <SEP> kg/mm2
<tb>
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<tb>
La trempe intégrale, c'est-à-dire la formation de martensite sans formation de ferrite proeutectoide, ne pouvant être réalisée dans les aciers au carbone par un refroidissement même très brusque à l'eau que sur quelques millimètres de section, la pratique de la trempe à l'eau des par- ties cémentées est limitée aux faibles dimensions.
Les aciers nécessitent donc dans la plupart des cas la trempe à l'huile ou à l'air, étant donné le comportement à la trempe de leur zone cémentée. Il en résulte simultanément l'avantage de l'utilisation de la trempe en bain chaud qui permet de compen- ser l'augmentation des risques de déformation provenant de l'élévation de la
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Claims (1)
- température de refroidissemento Dans le cas où les aciers sont employés dans des dimensions telles qu'aucune trempe parfaite sur toute leur section ne peut avoir lieu par suite de l'insuffisance de leur trempabilités les valeurs de dureté du coeur sont fonction de l'épaisseur dans la mesure donnée par la teneur en carbone, ce qui présente cet avantage que lesdites valeurs de dûreté diminuent de 19extérieur à l'intérieur et quun meilleur support est ainsi procuré à la couche périphérique trempée que celui obtenu par la mé- thode de trempe classique pour laquelle les valeurs de dureté du coeur, qui sont beaucoup moins élevées,restent plus ou moins homogènes sur toute la sectiono Les valeurs de dureté du coeur diminuent d'autant plus de la zone périphérique à l'intérieur que la teneur en carbone de la matière du coeur est plus élevéeo La trempe après cémentations par le nouveau procéder consiste donc en un refroidissement à la température de cémentations suivi le cas échéant d'un recuit intermédiaire qui est particulièrement indiqué en cas de sur-carburation pour l'agglomération de la proportion de cémentation hyper- perlitique, en un réchauffage à la température de transformation de la ma- tière du coeur et en une trempe à 1-'eau,à l'huile ou à Pair suivant 1-'acier employé R E S U M E 1 - Procédé pour la trempe après cémentation des aciers non alliés ou faiblement alliéscaractérisé par un ouplusieurs des points sui- vants, pris séparément ou en combinaisons a) La trempe finale s'effectue à une température à laquelle la matière du coeur a subi une transformation complète sans que la forte augmen- tation de la température de trempe puisse entraîner une surchauffe de la zo- ne extérieure cémentéeo b)Les aciers de cémentation sont portés à la température de transformation intégrale de la matière du coeur après refroidissement à la température de cémentation et le cas échéante après recuit intermédiaire et sont ensuite trempéso 2 - Aciers de cémentation pour utilisation du procédé indiqué sous 1 caractérisés par un ou plusieurs des points suivants, pris séparé- ment ou en combinaison :a) La composition chimique de ces aciers est prévue pour une trempe intégrale et uniforme de la matière du coeur sur toute sa section avec refroidissement correspondant à la température de trempe intégrale du coeuro b) La teneur de ces aciers en éléments d'apport et notamment silicium,9 manganèse, chrome,molybdène et nickel à l'état pur ou mélangés dépend de la section maximum de la pièce à tremper en ce sens que la trempe à la température de transformation intégrale du coeur produit une formation complète de martensite sur toute la sectiono c) Les teneurs en carbone de ces aciers sont fonction des va- leurs de dureté à obtenir au coeuro d) Ces aciers de cémentation au carbone, manganèse., chrome.mo- lybdène ou nickel ont de faibles teneurs en aluminium, vanadium,, titane.9 zir- conium, tantale., niobium, etc., à l'état pur ou mélangé¯, et ce$ suivant leur effet spécifique en quantités telles que ces aciers résistant parfaitement à la surchauffeo
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