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L'invention concerne un procédé pour la protection de lingots comme par exemple des platinés ou bâtons, contre l'oxydation superficielle.
Avant le chauffage ou le moulage à chaude ces lingots sont nettoyés, débarrassés des défauts de surface et recouverts d'aluminium? Après chauffage a lieu le traitement par moulage à chaud. La couche d'aluminium formée protège l'objet métallique contre l'oxydation superficielle,non seulement lors du chauffage dans un four;, mais aussi pendant les traitements ultérieurs en outre la surface de l'objet fini est parfaitement lisse et résistante à la corrosion et l'oxydation superficielle,grâce à la présence de la couche d'aluminium laminée.
Lors de la fabrication de pièces laminéespar exemples de tôles;, profilés, barres;, etc... par laminage, il se forme par le traitement à chaud sur les surfaces métalliques des oxydes qui diminuent la valeur de la surface des pièces laminéeso La croûte d'oxyde doit être éliminée des pièces laminées par des procédés coûteux comme par exemple par décapage, projection de sable ou d'une autre façon;, où il est nécessaire de chauffer les pièces dans une atmosphère non oxydante contrôléeg ce qui est également onéreuxo
Tous ces inconvénients sont éliminés par le nouveau procédé conforme à l'invention pour protéger les surfaces contre l'oxydation.
Tout d'abord les impuretés qui adhèrent aux lingots ou pièces comme les platines ou bâtons, sont éliminées avant le chauffagece qui peut être réalisé avantageusement par des jets de sable en quartz ou en sable d'acier, ou par décapage.
Les défauts superficiels qui ne sont pas éliminés par ces procédés;,ou qui se forment par un nettoyage préalable doivent être enlevés par polissage ou procédés similaires.
Conformément au procédé de l'invention, après obtention d'une surface propre au point de vue métallique du lingot ou de la pièce , on trempe l'objet métallique pendant quelques minutes dans de l'aluminium fondu, de préférence à une température de 850 C, on le chauffe, muni d'une couche d'a- luminium de préférence pendant 2 à 3 heures à la température de moulage, de préférence 1100 et 1300 C, pour ¯qu'il se forme une couche d'une solution solide du métal de base avec l'aluminium, couche qui contient de préférence 10 à 15 % d'aluminiums puis on traite l'objet métallique par moulage à chaud, par exemple par laminage ou par forgeage.
Le lingot ou la pièce métallique ainsi munis d'une surface nette sont pourvus d'une couche d'aluminium d'une épaisseur de 0915 mm par exemple, ou de toute autre épaisseur qui correspond au but recherché. La couche d'aluminium peut être obtenue par différents procédés, le procédé le plus avantageux est le procédé au feu, c'est-à-dire le trempage de l'objet métallique dans de l'aluminium fondu à une température correspondante.
Le revêtement d'aluminium ainsi préparé protège la surface contre l'oxydation superficielle lors de son chauffage ultérieur dans un four ou pendant le moulage subséquent, par exemple par laminage ou autre procédé à chaud, la surface de la couche d'aluminium étant réduite propprtionnellement à la diminution de l'épaisseur de l'objet traité.
L'aluminium s'oxyde partiellement et diffuse partiellement dans le métal de base, mais par un réduction répétée de 1 épaisseur de l'objet, par laminage, cette couche de diffusion est considérablement affaiblie,. de sorte que son influence sur les propriétés mécaniques de la pièce laminée n'est pas sensible.
Par l'immersion de l'objet en fer, par exemple une platine, pendant plusieurs minutes dans l'aluminium fondu, il se forme à sa surface un revêtement par diffusiono Celui-ci comporte les couches suivantes - sur le fer se trouve une couche de l'alliage A1Fe2 formée par la diffusion de l'alu-
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minium dans le fer, puis suit une couche d'aluminium inchangé à la surface de laquelle se trouve une couche solide et compacte d'oxyde d'aluminium très mince. Cette couche empêche l'aluminium de couler de la platine lors du chauffage ultérieur à des températures supérieures à la température de fusion de l'aluminium.
Lors de ce chauffage,avant le moulage à chaud, l'aluminium continue à diffuser dans le fer, la structure de la couche A1-Fe est modifiée de façon telle que la concentration de l'aluminium à la surface diminue au fur et à mesure que celui-ci diffuse dans le noyau de la platineo Dans le cas d'un temps de chauffage suffisamment long et d'une température suffisamment élevée, on obtient que la concentration de l'aluminium à la surface de la platine diminue suffisamment pour qu'il se forme uniquement une solution solide de A1 dans Fe, avec une teneur en A1 inférieure à 15 %, et cette solution peut être formée à chaudo
Par chauffage plus court à température plus basse,il se forme par diffusion uniquement des phases A1-Fe dures et cassantes,avec une'teneur en aluminium supérieure à 15 %.
Ces phases sont dures et cassantes, même à chaud, donc impossibles à former. Par laminage d'une platine préparée de cette façon, c'est-à-dire par un chauffage relativement court à une: tempéra- ture relativement faible, il se forme une tôle, à la surface de laquelle se trouve laminé un mélange broyé menu des phases A1-Fe, et en dessous se-trouve le métal primitif avec toutes ses propriétés primitives.La couche laminée peut être éliminée facilement, avantageusement par décapage, et il se trouve sous-jacente, une surface métallique parfaitement lisse du métal pri- mitifo De cette façon, on peut obtenir une tôle avec une surface de qualité, sans qu'on exige un four à atmosphère neutre ou tout autre dispositif coû- teux.
Dans cette tôle les oxydes ne sont pas fixés par laminage,ce qui rend leur élimination infiniment plus difficile que celle de la couche, concassée A1-Fe, et la surface de la tôle n'est pas non plus modifiée et dévaluée par les'oxydes incorporés par laminage.,.
Si l'on laisse cette couche sur la tôle, on obtient un objet qui se distingue par une résistance accrue contre la corrosion et contre l'oxy- dation superficielle et qui est particulièrement appropriée comme base pour des peintures organiques,par exemple pour véhicules;
,bateaux, constructions, etc. 0
Si on emploie des temps de chauffage et des températures plus éle- vées, on obtient une tôle, sur la surface de laquelle se trouve fixée par laminage une solution solide A1-Fe avec une teneur en A1 inférieure à 15 o Cette tôle se distingue par une résistance extraordinaire contre l'oxydation, la corrosion, l'abrasion, etcooo Mais l'aluminium a diffusé de façon plus importante dans le noyau ce qui amène la modification-de certaines propriétés primitives du fer.
Par le procédé conforme à l'invention, on atteint des avantages considérables par rapport à la technique connue, en particulier, par ce qu'on évite presque tous les frais de nettoyage de la surface de la pièce laminée (des tôles, etc... ) car on atteint le même résultat par le nettoyage de surfaces beaucoup plus petites (lingots, platines, etc...).
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The invention relates to a process for protecting ingots, such as platinum or sticks, against surface oxidation.
Before heating or hot molding these ingots are cleaned, free of surface defects and coated with aluminum? After heating, the hot molding treatment takes place. The formed aluminum layer protects the metal object against surface oxidation, not only during heating in a furnace ;, but also during subsequent treatments furthermore the surface of the finished object is perfectly smooth and corrosion resistant and surface oxidation, thanks to the presence of the laminated aluminum layer.
During the manufacture of rolled parts, for example sheets ;, profiles, bars ;, etc ... by rolling, oxides are formed by the hot treatment on the metal surfaces which reduce the surface value of the rolled parts o The crust oxide must be removed from the rolled parts by expensive processes such as for example pickling, sandblasting or otherwise ;, where it is necessary to heat the parts in a controlled non-oxidizing atmosphere, which is also expensive.
All these drawbacks are eliminated by the new process according to the invention for protecting the surfaces against oxidation.
First of all, the impurities which adhere to the ingots or parts such as plates or sticks are eliminated before heating, which can advantageously be carried out by jets of quartz sand or steel sand, or by pickling.
Surface defects which are not removed by these processes, or which form by prior cleaning must be removed by polishing or similar processes.
According to the process of the invention, after obtaining a clean surface from the metallic point of view of the ingot or of the part, the metal object is dipped for a few minutes in molten aluminum, preferably at a temperature of 850 C, it is heated, provided with a layer of aluminum preferably for 2 to 3 hours at the molding temperature, preferably 1100 and 1300 C, so that a layer of a solid solution forms. base metal with aluminum, a layer which preferably contains 10 to 15% aluminum, then the metal object is treated by hot casting, for example by rolling or by forging.
The ingot or the metal part thus provided with a clean surface are provided with a layer of aluminum with a thickness of 0915 mm for example, or of any other thickness which corresponds to the desired aim. The aluminum layer can be obtained by different methods, the most advantageous method is the fire method, that is to say the dipping of the metal object in molten aluminum at a corresponding temperature.
The aluminum coating thus prepared protects the surface against surface oxidation during its subsequent heating in an oven or during subsequent molding, for example by rolling or other hot process, the surface area of the aluminum layer being reduced proportionately. to the reduction in the thickness of the treated object.
The aluminum partially oxidizes and partially diffuses into the base metal, but by repeated reduction of the thickness of the object, by rolling, this diffusion layer is considerably weakened. so that its influence on the mechanical properties of the rolled part is not noticeable.
By immersing the iron object, for example a platinum, for several minutes in molten aluminum, a diffusion coating is formed on its surface.This comprises the following layers - on the iron there is a layer of the A1Fe2 alloy formed by the diffusion of aluminum
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minium in the iron, then follows a layer of unchanged aluminum on the surface of which there is a solid and compact layer of very thin aluminum oxide. This layer prevents aluminum from flowing from the platen upon subsequent heating to temperatures above the melting temperature of the aluminum.
During this heating, before the hot molding, the aluminum continues to diffuse in the iron, the structure of the A1-Fe layer is modified so that the concentration of aluminum on the surface decreases as it goes. that this diffuses in the core of the platinum In the case of a sufficiently long heating time and a sufficiently high temperature, one obtains that the concentration of aluminum on the surface of the plate decreases sufficiently so that only a solid solution of A1 in Fe is formed, with an A1 content of less than 15%, and this solution can be formed by heating
On shorter heating at a lower temperature, only hard and brittle A1-Fe phases are formed by diffusion, with an aluminum content greater than 15%.
These phases are hard and brittle, even when hot, and therefore impossible to form. By rolling a plate prepared in this way, that is to say by relatively short heating to a relatively low temperature, a sheet is formed, on the surface of which a finely ground mixture is rolled. of the A1-Fe phases, and underneath is the primitive metal with all its primitive properties. The rolled layer can be easily removed, advantageously by pickling, and there is a perfectly smooth metallic surface of the pri- mitifo In this way, a sheet can be obtained with a quality surface, without requiring a neutral atmosphere furnace or any other expensive device.
In this sheet the oxides are not fixed by rolling, which makes their elimination infinitely more difficult than that of the layer, crushed A1-Fe, and the surface of the sheet is not modified and devalued by the oxides either. incorporated by rolling.,.
If this layer is left on the sheet, an object is obtained which is distinguished by increased resistance against corrosion and against surface oxidation and which is particularly suitable as a base for organic paints, for example for vehicles;
, boats, constructions, etc. 0
If heating times and higher temperatures are used, a sheet is obtained, on the surface of which is fixed by rolling a solid solution A1-Fe with an A1 content of less than 15 o This sheet is distinguished by extraordinary resistance against oxidation, corrosion, abrasion, etcooo But the aluminum has diffused in a more important way in the core which brings about the modification of certain primitive properties of iron.
By the process according to the invention, considerable advantages are achieved over the known technique, in particular, in that almost all the costs of cleaning the surface of the rolled part (sheets, etc.) are avoided. .) because the same result is achieved by cleaning much smaller surfaces (ingots, plates, etc.).