<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne la fabrication de corps profilés extrudés en poudre ferreuse, notamment de .boudins de fer et d'acier.
Il est déjà connu de fabriquer des boudins de fer sans fin en refoulant à la presse de la poudre de fer additionnée de plastifiants appropriés, à froid, à travers des filières boudineuses, après quoi le plastifiant est chassé en le vaporisant, les boudins sont frittés et sont soumis à une nouvelle
<Desc/Clms Page number 2>
concrétion par laminage, martelage, forgeage, etc. Hais on ren- contre de grandes difficultés pour produire des boudins parfaits de cette manière, parce qu'il y a danger qu'il se forme des fissures et que les boudins se déchirent tant lorsqu'on chasse le plastifiant par vaporisation qu'également lors du frittage et de la concrétion subséquente des boudins.
On a déjà essayé de fabriquer des boudins de fer en pressant de la poudre de fer en minces couches superposées au moyen d'un poinçon travaillant d'une manière oscillante, puis en soumettant les boudins ainsi obtenus au frittage et à la con- crétion mécanique subséquente. Dans ce cas aussi il y a danger de déchirage des boudins au cours du processus de fabrication en raison de leurs différences de densité.
On a déjà également fabriqué des boudins de fer et de nickel en refoulant à la presse à extruder des corps frittés poreux en ces métaux à haute température. Mais, pour cela, de très hautes pressions de 12 à 16 t/cm2 et des températures de
1000 à 1300 C se sont avérées nécessaires. Ces conditions de travail causaient naturellement une forte usure des outils de boudinage et des filières.
La présente invention vise à supprimer les inconvénients rencontrés jusqu'à présent dans¯l'extrusion ou boudinage de corps frittés de ce genre et elle a pour objet un procédé de fabri- cation de corps profilés extrudés en poudre ferreuse en utili- sant un produit de glissement visqueux au cours du travail, par exemple du verre et/ou de l'acide borique déshydraté.
On connaît bien en soi l'extrusion à la presse de blocs ou lingots d'acier en utilisant entre le lingot à refouler et l'outil de pressage un lubrifiant visqueux à la température de la presse d'extrusion, par exemple du verre ou de l'acide bori- que déshydraté, qui sert non seulement à faciliter l'extrusion, mais aussi d'isolant thermique permettant d'éviter une surchauf
<Desc/Clms Page number 3>
fe excessive des outils d'extrusion. Mais l'utilisation d'un lubrifiant visqueux dans des presses à extruder n'a donné de bons résultats jusqu'à présent que lorsqu'il s'agissait de travailler des lingots ou blocs à surface lisse et non poreuse. On ne pouvait donc attendre aucun résultat du refoulement à la presse de blocs frittés poreux.
Par contre, le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'on fabrique par frittage, à partir de poudre de fer une pièce brute qui est traitée sur ses surfaces et travaillée ensemble avec l'agent de glissement dans une presse d'ex trusion.
Quelques exemples de réalisation de l'invention sont décrits en détail dans ce qui suit.
La pièce brute nécessaire à l'extrusion peut être fabriquée suivant divers procédés connus.
Par exemple, de la poudre de fer ameublie, d'une gros-. seur de grains de 0,06 à 0,5 mm, peut être pressée dans des matrices appropriées, ayant de préférence une forme cylindrique, et être ensuite frittée. La pression de pressage s'élève alors rationnellement à environ 4 à 6 t/cm2; le frittage peut être effectué à 1300 C pendant une demie heure environ. Mais la poudre de fer peut aussi être seulement versée dans un moule approprié et être ensuite frittée. Dans ce cas, on utilise avan- tageusement une fine poudre de fer produite par réduction (grosseur de grains 0,10 mm).
Enfin, les corps frittés nécessaires pourraient aussi être fabriqués en produisant une suspension avec une fine poudre de fer et un liquide approprié, par exemple un liquide conducteur électrolytiquement et en la coulant dans des moules poreux, par exemple en plâtre. Après retrait du liquide, il reste des corps moulés en poudre métallique qui peuvent ensuite être séchés et frittés.
Ce procédé est connu dans
<Desc/Clms Page number 4>
l'industrie céramique sous le nom de "coulage de barbontine
Des pièces brutes fabriquées de cette manière ou d'une manière analogue ne sont toutefois pas encore appropriées au travail 'suivant le présent procédé, car la surface rugueuse et poreuse ne pourrait être travaillée à la presse à extruder que sous une très haute pression de pressage en utilisant du verre ou de l'acide borique déshydraté comme produit de glissement et cau- serait une usure intolérable des outils de pressage fortement .sollicités.
Par contre, la concrétion superficielle d'une pièce brute de ce genre, ensemble avec l'extérieur lisse ainsi produit facilite d'une façon surprenante l'opération de pressage en ménageant les outils d'une manière impossible jusqu'à présent.
Par exemple, pour fabriquer un boudin de fer, un bloc de fer cylindrique en poudre de fer amaublie fut tout d'abord fabriqué par secouage dans des moules et frittage (température de frittage 1350 c Le bloc de fer fut placé sur un tour et fut concrété sur sa surface par pressage à l'aide de billes de métal dur. Après enlèvement d'un mince copeau de tournage, on obtint une surface tout à fait lisse et dense. Le bloc de fer fut ensuite chauffé à 1200 C sous un gaz protecteur et fut ame- né dans le réceptacle d'une presse à extruder dans laquelle un peu de verre avait déjà été placé sous forme granuleuse. Un bou- din de 15 mm de diamètre put être fabriqué à partir du bloc de fer par extrusion.
La couche de verre superficielle . put être enlevée facilement du boudin, qui put être amené au diamètre final désiré, par exemple 4 mm, par laminage et tréfilage. On peut aussi utiliser toute autre sorte de traitement'mécanique de la surface produisant sa concrétion, par exemple le martela- ge, forgeage, traitement au jet de sable ou poudre de fer ou d'acier, etc.
<Desc/Clms Page number 5>
Dans un autre .exemple, on s'est servi, pour la fabrica- tion de boudins d'acier, de poudre de fer spongieux à laquelle on avait, encore ajouté une addition de 0,2% de carbone sous forme de graphite, ainsi que 0,5% de manganèse et 1,5% de chrome
Environ 50 kg de la poudre initiale furent versés dans un moule céramique cylindrique et-frittés dans ce moule à 1300 C. Le bloc fritté fut chauffé un court instant dans un four à haute fréquence à une température si élevée qu'une fusion se produi- 'sit sur sa surface. Une mince couche superficielle fut ensuite enlevée au tour. Après cela, le bloc fut placé dans un four à une température de 1300 c puis il fut roulé dans un mélange de poudre de'verre et d'acide borique déshydraté pour le munir du revêtement superficiel verre-bore.
Le bloc vitré sur sa surface fut placé dans le réceptacle d'une presse d'extrusion, il fut extrudé en barres de 12 mm de diamètre et amené ensuite à un diamètre final de 1,7 mm par laminage, puis martelage rond et tréfilage.
Le traitement superficiel peut aussi consister en l'ap- plication d'une couche de métal sur le côté extérieur poreux du corps fritté. De bons résultats ont par exemple été obtenus avec un revêtement électrolytique de cuivre, nickel etc. ainsi qu'avec des revêtements projetés au pistolet correspondants, le cas échéant également en fer. l'enro bage avec une chemise mé- tallique convenant bien facilite aussi le travail de la pièce brute.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The present invention relates to the manufacture of profiled bodies extruded in ferrous powder, in particular of .boudins of iron and steel.
It is already known to manufacture endless iron strands by pushing iron powder with the addition of suitable plasticizers, cold, through extruding dies, after which the plasticizer is expelled by vaporizing it, the strands are sintered. and are subject to a new
<Desc / Clms Page number 2>
concretion by rolling, hammering, forging, etc. However, great difficulties are encountered in producing perfect strands in this way, because there is a danger that cracks will form and the strands will tear both when the plasticizer is sprayed off and also when spraying. sintering and subsequent concretion of the strands.
Attempts have already been made to make iron strands by pressing iron powder in thin superimposed layers by means of a punch working in an oscillating manner, then by subjecting the strands thus obtained to sintering and mechanical construction. subsequent. In this case too there is a danger of tearing the strands during the manufacturing process due to their differences in density.
Iron and nickel rods have also been manufactured by upsetting porous sintered bodies of these metals at high temperature with an extrusion press. But, for this, very high pressures of 12 to 16 t / cm2 and temperatures of
1000 to 1300 C have been found to be necessary. These working conditions naturally caused heavy wear on the extrusion tools and dies.
The present invention aims to eliminate the drawbacks encountered heretofore in the extrusion or extrusion of sintered bodies of this kind and it relates to a process for the manufacture of extruded profiled bodies in ferrous powder by using a product. viscous slip during work, for example glass and / or dehydrated boric acid.
The press extrusion of steel blocks or ingots is well known per se by using, between the ingot to be upset and the pressing tool, a viscous lubricant at the temperature of the extrusion press, for example glass or glass. dehydrated boric acid, which serves not only to facilitate extrusion, but also as a thermal insulator to prevent overheating
<Desc / Clms Page number 3>
excessive use of extrusion tools. But the use of a viscous lubricant in extrusion presses has only given good results so far when it comes to working ingots or blocks with a smooth and non-porous surface. No results could therefore be expected from the press ups of porous sintered blocks.
On the other hand, the process according to the invention is characterized in that one manufactures by sintering, from iron powder, a raw part which is treated on its surfaces and worked together with the sliding agent in a press. ex trusion.
A few exemplary embodiments of the invention are described in detail in what follows.
The blank required for the extrusion can be manufactured according to various known methods.
For example, loose iron powder, a large-. With a grain size of 0.06 to 0.5 mm, can be pressed into suitable dies, preferably having a cylindrical shape, and then be sintered. The pressing pressure then rationally rises to about 4 to 6 t / cm2; the sintering can be carried out at 1300 ° C. for about half an hour. But the iron powder can also only be poured into a suitable mold and then be sintered. In this case, a fine iron powder produced by reduction (grain size 0.10 mm) is advantageously used.
Finally, the necessary sintered bodies could also be made by producing a slurry with fine iron powder and a suitable liquid, for example an electrolytically conductive liquid, and pouring it into porous molds, for example of plaster. After removal of the liquid, metallic powder moldings remain which can then be dried and sintered.
This process is known in
<Desc / Clms Page number 4>
the ceramic industry under the name of "barbontine casting
Blanks produced in this or analogous manner, however, are not yet suitable for working according to the present process, as the rough and porous surface could only be worked in the extruder under very high pressing pressure. using glass or dehydrated boric acid as the slip product and would cause intolerable wear of the heavily stressed pressing tools.
On the other hand, the superficial concretion of a blank of this kind, together with the smooth exterior thus produced, surprisingly facilitates the pressing operation while sparing the tools in a manner which has hitherto been impossible.
For example, to make an iron strand, a cylindrical iron block made of amaublized iron powder was first made by shaking in molds and sintering (sintering temperature 1350 c The iron block was placed on a lathe and was solidified on its surface by pressing with hard metal balls. After removing a thin turning chip, a completely smooth and dense surface was obtained. The iron block was then heated to 1200 C under gas protector and was brought into the receptacle of an extrusion press in which some glass had already been placed in granular form A bar of 15 mm in diameter could be made from the iron block by extrusion.
The superficial glass layer. could be easily removed from the strand, which could be brought to the desired final diameter, for example 4 mm, by rolling and drawing. It is also possible to use any other kind of mechanical treatment of the surface producing its concretion, for example hammering, forging, treatment with sandblasting or iron or steel powder, etc.
<Desc / Clms Page number 5>
In another example, sponge iron powder to which an addition of 0.2% carbon had been added in the form of graphite had been added for the manufacture of steel rods, thus. as 0.5% manganese and 1.5% chromium
About 50 kg of the initial powder were poured into a cylindrical ceramic mold and sintered in this mold at 1300 C. The sintered block was heated for a short time in a high frequency furnace to such a high temperature that melting occurred. 'sit on its surface. A thin surface layer was then removed in the lathe. After that, the block was placed in a furnace at a temperature of 1300 C and then it was rolled in a mixture of glass powder and dehydrated boric acid to provide it with the glass-boron surface coating.
The glass block on its surface was placed in the receptacle of an extrusion press, it was extruded into 12mm diameter bars and then brought to a final diameter of 1.7mm by rolling, then round hammering and wire drawing.
The surface treatment can also consist of applying a layer of metal to the porous exterior side of the sintered body. Good results have for example been obtained with an electrolytic coating of copper, nickel etc. as well as corresponding spray coatings, possibly also of iron. wrapping with a suitable metal jacket also facilitates the work of the blank.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.