BE623215A - - Google Patents

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BE623215A
BE623215A BE623215DA BE623215A BE 623215 A BE623215 A BE 623215A BE 623215D A BE623215D A BE 623215DA BE 623215 A BE623215 A BE 623215A
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carbide
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • B22F3/08Compacting only by explosive forces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ

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Description


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  '# 'i .' ( è. 1 1'4*e1\'I, invention cet relative à Aè... t:1.èr.. 



  '. pai des méiauje ou aettoe et, plus particuAièrenen-ç/: à 4*0 O'ttn.t1i!1!I dans lesquelles le Congo. t:1tumt iâdmiqué 40 un iàtburëe 6t:l.hitl qu'à des procédé 6 ût la préparatiôa 4*, 1}<tll<!t<'6jMl&-t!t<t<tt \ >f ( 'uM 4tt<t>$ |ià) a &f1i.... point il y a plua 4. 33 ' ans, les baebu9di 04JA'Ie éâ pdo-oddatt deà propriétés physiques sont Ch$J!leA]1ii 4"p p();prtt'4 P1ir$:1.q'8 apptfoprieij sont .t1f.l$.ti 4a.a i'i<mo-tï'i6 sur' une grand. échelle, danaf lëâ ap,1:t.Ó,lt:1o::

  UJ néèH,s.1 tabt uû4 ôiôtaiio  élevëo à l'usure, t- et à 14 abri4boidfit une résis-i tance nôcaniquô êlavêQ lur. tsaipératureB élevée  et uo ré- sistance élevée aux ch&Uji thermiques* ttn pi-66éâ4 utilisé pour la predttetieà -dô obuï'6& cémentés obneîâto z comjriaer à froid et à friittr une tint 
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 41.p*t.±tU 4'uû oeebutâ 'et d'un métal en Óu4.td'1e.i étwat obtenue on broyant 1.. duo tm broyeur à boulet., kûTsitttttlîUiaôni; <-? ôill u hum1do.

   AU QOt8 du broyage   ! le constituant métallique tond à râg1 avec le milieu 46 broyage et/OU avec l'atmosphère dans laquelle ad fait le broyage, de m8e à formai* des oxydes* Pour compenser oe p-hênobéhej la dispersion doit Site ô46hée et ,g1dé à une 
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 réduction au Noyen 4Íh14togène lia, dispersion est cùmpiriraée, eut l'état nec ou en p:4- )tph66 d'un lubrifiant  dans Une matrice et le produit oomplot, obtenu est soumis & un treiteaent de  frittage limité et/ou 

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 à un traitement thermique, pour éliminer le lubrifiant. Le produit compacta est alors découpé ou broyé jusqu'à présenter la configuration désirée, après quoi il est soumis à un second traitement de frittage plus intense, qui est exécuté sous   vide '   ou dans une atmosphère d'hydrogène. 



   Un autre procédé pour la production de carbures   oémen-        tés est le   procède   de compression à chaud, qui consiste à ap- pliquer simultanément de la chaleur et une pression au mélange carbure-métal et qui permet d'obtenir des   cermettes   possédant des propriétés physiques supérieures à celles des   oermettes   correspondantes obtenues par compression à froid.

   Ainsi, les   cermettes   obtenues par compression à chaud possèdent une   por@o-   site moindre, une dureté plus élevé* et une meilleure   résis-   tance à l'usure que les cermettes obtenues par compression à froide Le mélange des constituants est comprime, en étant ha- bituellement soumis à une pression hydraulique, dans une matri- ce ou un moule en graphite, tandis qu'il est chauffé soit par chauffage par induction, soit par chauffage par résistance de la matrice.   Cependant,   la compression à chaud est plus   coûteu-   se que la compression à froid suivie d'un frittage, étant don- né que la matrice en graphite peut rarement être sauvée, de façon   à   permettre sa ré-utilisation.

   Le coût de la production de cermettes comprimées   à   chaud peut être réduit, en utilisant un moule en graphite fabriqué de telle manière que deux ou   -crois   articles ou objets puissent être formés au cours d'un cyole, mais l'uniformité des articles produits est alors habi- tuellement inférieure à celle des   oermettes   produites indivi-   duellement.   

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   Un troisième procédé pour la production de carbures cémentés est un procédé d'infiltration. Dans ce procédé, une ossature en carbure,   c'est-à-dire   un produit obtenu en soumet  tant à une compression ou compacification préalable, une poudre qui peut ou non avoir été frittée, est   exposée 4   la quantité désirée de métal liant fondu, par exemple en super- posant le liant fondu sa'curé de carbure sur l'ossature de carbure. L'ensemble est chauffé dans une atmosphère   réduct@i-   ce, jusqu'à ce que le liant ait pénétré complètement et uni- fermement dans l'ossature en   carbure,   ce qui prend environ 1 à 4 heures. 



   La formation d'une structure mécaniquement; entrela- cée ou éventuellement d'une nouvelle phase entre le carbure et le métal liant indique la formation d'une structure cémentée, Bien qu'un grand nombre de carbures et de mélanges de carbures aient été cémentés avec succès à   l'aide   d'un certain nombre de métaux, en utilisant un ou plusieurs des procédés habituels évoqués ci-dessus, les essais visant à préparer de?   composa   tions cémentées d'aluminium, de titane et de magnésium   n'ont   eu aucun succès. Comme indiqué par Engel (Métal   Progress   59, 664 (1951) aucune liaison ne se forme entre le carbure de ti- tane et l'aluminium, le titane et le magnésium. 



   Un des critères auxquels doit répondre une   matera   liante satisfaisante pour des carbures est que, comme expli- qué par J.T. Norton (Powder   Hetallurgy   Bulletin 6, 75 (1951), le liant forme une phase liquide à la température de frittage, cette phase liquide humectant ou mouillant la phase de carbure, Ce "mouillage" présuppose un contact intime entre   les     surfaces   

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 du carbure et du liant. Cependant, la pellicule d'oxyde qui se forme aisément sur les surfaces de   l'aluminium    du titane et du magnésium, empêche l'établissement d'un contact intime entre les surfaces des métaux et du carbure et empoche la formation de structures cémentées par l'un quelconque des pre- cédés évoqués plus haut.

   Des problèmes semblables se posent avec d'autres métaux, tels que le oobalt et le nickel, et ces   problèmes   sont résolus en opérant le frittage dans une atmos- phère d'hydrogène, de façon à réduire la pellicule d'oxyde métallique. Cependant, cette solution n'est pas pratique avec les systèmes à base d'aluminium, de titane ou de magnésium, étant donné que les oxydes de ces métaux ne sont pas réduite par de l'hydrogène dans des conditions opératoires commodes, c'est-à-dire à   la/pression   atmosphérique et à des températures allant jusqu'à environ 1500 C. 



   La demanderesse a découvert   à   présent un procédé pour fabriquer des   oermettes,   dans lequel procédé un carbure est cémenté avec de l'aluminium, du magnésium, du titane ou un mélange de ces métaux. 



   Les   cermettes   suivant la présente invention présen- tent divers avantagea. Ainsi, lorsqu'on   considère   d'abord l'aluminium et le magnésium utilisés comme métaux de cémenta- tion, ces cermettes sont considérablement moine moûteuses que les   cermettes   correspondantes cémentées à l'aide de cobalt et de nickel, métaux qui ont été utilisés communément jusqu'- ici. 'Par ailleurs, à cause de la couche d'oxyde dense et adhé- rente qui se forme   eu    les surfaces d'aluminium et de   magné-     sium,   ces métaux offrent une résistance élevée à l'oxydation destructrice aux températures élevées.

   Il s'ensuit que les 

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   cermettes   contenant ces métaux, en particulier les cermettes en carbure de titane, sont utilisables pour la construction ou la   fabrication   de pièces   d'instru@ents   de contrôle de la température, de   paliers,   de   joints,   de sièges de soupape, de godets pour turbines et d'aubes pour moteurs à réaction. Les cermettes du type carbure de titanes-aluminium suivant la pré- sente invention sont également utilisables, à cause de la conductivité électrique élevée et de résistance élevée à   l'oxy-   dation de l'aluminium, comme matériaux pour contacts   électri-   ques constamment exposés   à   des tensions et des courants élevée. 



   La résistance   à   l'oxydation   à   l'air est un facteur qui doit être pris en considération dans le découpage à l'ai- de d'outils à des températures de 700 à 1000 C. Les   cermettes   du type carbure de tungstènes-cobalt qui sont largement utili- sées dans les outils de coupe ne possèdent une résistance satisfaisante à l'oxydation que jusqu'à environ 800 C, tandis que les compositions de carbure de titane cémentéespar de l'aluminium suivant la présente intention résistent   à   des tem- pératures opératoires considérablement plus élevées.

   De même, la résistance à   1 'oxydation   améliorée rend les cermettes de carbure de silicium suivant l'invention particulièrement uti- lisables comme éléments de chauffage* 
La densité moindre d'une composition carbure-alumi- nium ou magnésium de porosité comparable à celle des cermettes connues du type carbure-cobalt ou carbure-nickel offre des avantages dans des applications telles que les pièces de   missi...   les, où. le poids est un facteur   critique.   Une   oermette   du type carbure de bore-aluminium est) par exemple, utilisable comme matériau:, de construction   léger@.   

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   Etant donné qu'en plus de sa résistance élevée à        @ l'oxydation     et 4   la   cession,   le titane a un point de fusion supérieur à celui du cobalt ou du nickel, une cermette carbu-   re-titane   est utilisable à   des   températures plus élevées que des compositions   correspondantes   contenant du cooalt ou du nickel. Ainsi, une cermette carbure de titane-titane convient pour   des   creusets utilisés à des températures allant jusqu'à environ 1800 C. 



   Les cermettes   e   carbure cémenté par de l'aluminium, du magnésium et du titane suivant   lrésente   invention s'ob-   tiennent,   en plaçant un carbure finement divisé et une quan- tité d'aluminium, de magnésium ou de titane métallique au moins suffisante pour fournir 0,01   à   1 partie en poids de mé- tal par partie en poids de carbure, dans un récipient tubulai- re, en entourant la paroi extérieure du récipient d'une couche d'un explosif détonant, en amorçant la couche d'explosif et en chauffant ensuite le produit compact obtenu à une tempéra- ture supérieure au point de fusion du   mêlait   
Pour mieux comprendre le procédé de préparation des nouvelles   oermettes,

     on se référera à présent aux dessins ci- annexée qui montrent divers ensembles pour   soumettre   le car- bure et le métal à l'action d'un explosif détonant. Dans ces dessins: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un en- semble   destina   à être utilise pour la préparation de   cermettes   sous forme de pleine; - la figure 2 est une ooupe transversale longitudi- nale d'un ensemble   destina   à être utilisé pour la préparation de   permettes   sous   foae   tubulaire; et 

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 - la figure 3 est une coupe longitudinale   d'un   ensemble destiné 4 être utilise pour la préparation de   ce.:

      mettes, dans lesquelles le constituant métal est fourni sous forme non   particulaire.   



   Dans ces dessina, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques dans les trois   ensembles,   
A la figure, 1, un tube métallique 1, rempli   4'un   mélange de poudres 2 du carbure et du métal   désiré)   est fer- mé par des bouchons métalliques 3. La paroi extérieure   d   tube métallique 1 est entourée d'une couche d'un explosa détonant 4 et l'ensemble est plongé dans de l'eau 5. 



     A   la figure 2, un tube métallique 6 est pladé, de manière sensiblement concentrique dans le tube métallique 1. 



  L'intervalle annulaire entre les parois adjacentes des deux tubes est rempli d'un mélange du carbure et du métal désiré en poudre 2, tandis que les   extrémités   dudit intervalle annu- laire sont formées par des bouchons métalliques 3. Un tube métallique 7 rempli d'air et fermé à ses deux extrémités est fixe, par exemple au moyen d'un ruban, de   manière   sensible- ment concentrique, dans le tube métallique 6, de façon à absorber l'énergie des ondes de ohoo convergeant au centre de   l'ensemble.   La paroi   extérieur du   tube métallique est entourée d'une couche d'un explosif détonant 4 et l'ensemble est plongé dans de l'eau 5 qui s'écoule dans l'intervalle annulaire entre le tube métallique 6 et le tube métallique 7. 



   A la figure 3, un tube métallique 6 est introduit dans l'alésage d'un tube métallique 8, ce dernier   tue 8   étant en un métal à incorporer à la nouvelle cermette. Un tube métallique 9, qui est également constitué uu   notai   à incorpo- 

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 rer dans la nouvelle   cermette,   est introduit dans l'alésage au tube métallique 1 et le premier ensemble formé par les tu- bes 6 et 8 est placé, de manière sensiblement concentrique, dans le second ensemble formé par les tubes 9 et 1.   L'inter-   valle annulaire ménagé entre les parois adjacentes des   tgbes   8 et 9 est rempli de poudre 10 du carbure désiré et est   lermé   par des bouchons métalliques 3.

   Un tube métallique rempli d'air   7,   qui est fermé à ses ueux extrémités, est fixé, par exemple au moyen   alun   ruban de manière sensiblement concentri- que, dans le tube métallique 6, comme à la figure 2. La paroi extérieure du tube métallique 1 est entourée a'une couche d'ex- plosif détonant 4 et l'ensemble est plongé dans de l'eau 5, qui découle dans l'intervalle annulaire entre les tubes 6 et 7. 



   La composition des tubes 1 et 6 n'est pas critique, ces tubes servant simplement à contenir le carbure et le métal des nouvelles   cermettes   au cours de la détonation. Cepen- uant, ces tubes doivent évidemment présenter une résistance suffisante pour résister à la pression de détonation. Dans les ensembles illustrés aux figures 1 et 2, un garnissage en papier ou en une autre matière appropriée, interposé entre les parois des tubes et le mélange carbure-métal, empêche l'infiltration du   mêlai   dans le mélange, à partir des tubes. 



   Bien que la demanderesse ne   désire   pas se limiter   à   une quelconque théorie, quant au mécanisme, par lequel les nouvelles   cermettes   cémentées par de l'aluminium, du magnésium et du titane se forment, la demanderesse suppose qu'une brève discussion du mécanisme probable du mode de préparation pré- féré élucidera la valeur de certaines modifications ou varian- tes et les raisons de l'inefficacité des modes opératoires classiques. 

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   Dans chacun des ensembles illustrés aux figurée 1 et 2, les surfaces des particules de carbure en poudre sont initialement en contact avec les surfaces des particules de métal en poudre, c'est-à-dire des particules d'aluminium, de   magnésium.   ou de titane en poudre, lesquelles surfaces sont   révolues,     corme   il faut s'y attendre, d'une pellicule d'oxyde. 



  La   pression   des ondes de chocs engendrées par la détonation de la couche d'explosif entourant l'ensemble comprime le ou les tubes métalliques, de façon à augmenter mécaniquement la densité du mélange de   puudres.   En même temps, cette pression réduit effectivement le calibre des particules des poudres et brise mécaniquement la pellicule d'oxyde, de façon à amener la surface accrue des particules de carbure en poudre en con- tact intime avec de l'aluminium exempt d'oxyde, en l'espace de quelques microsecondes.

   De même, dans l'ensemble illustré à la figure 3, les surfaces des particules de carbure en pou-   dre cont   en -contact avec les surfaces adjacentes revêtues d'oxyde des tubes 10 et   11   en métal, par exemple en aluminium, magnésium ou titane* Comme décrit ci-dessus, la pellicule d'oxyde est brisée par la pression des ondes de choc et la surface accrue des particules de carbure est mise en contact intime avec les particules de métal exemptes d'oxyde, en l'es- pace de quelques microsecondes. 



   Dans   l'un   et l'autre cas, le système carbure-métal est chauffé à une température à laquelle le métal   fond+   de manière à former une phase liquide qui "mouille" ou "humecte" les particules de carbure et qui, sous l'influence de forces superficielles élevées, s'écoule dans les pores de l'ossature en carbure. 

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   Le genre   d'interaction   entre les phases carbure et métal dépend des propriétés du carbure et du métal, ainsi que des conditions dans lesquelles le système carbure-métal est comprimé et fritte. Une   interaction   mécanique simple ou   L'or-   mation d'une structure entrelacée entre le carbure et le métal dans laquelle le métal pénètre dans l'ossature en carbure et remplit sensiblement tous les pores de cette ossature, est essentielle pour la formation de nouvelles cermettes.

   parmi les phénomènes supplémentaires, qui peuvent être associés à la formation de nouvelles compositions, on peut citer la réaction superficielle entre le carbure et le métal, qui donne lieu à la formation   d'une nouvelle   phase, c'est-à-dire un composé in- termétallique ou alliage, la dissolution mutuelle et repréci-   pitation,   etc. à   Initie        La mise soue vide de l'ensemble avant le traitement à l'aide d'explosif réduit la porosité des compositions cémentées à un   minimum.   La précaution supplémentaire qui est prise en frittant l'ensemble tubulaire, restant non ouverte empêche la possibilité d'une re-formation 4'oxyde métallique, lorsque le métal s'infiltre dans   l'ossature   en carbure.

   Cependant, la nécessité de cette précaution est moins impérieuse, lorsqu'on utilise l'ensemble illustre à la figure 3 que lorsqu'on utili- se les ensembles illustras aux   figures 1   et 2. Dans ces der- niers cas, le métal   est   fourni sous une forme finement divisée et la pression des ondes de choc, qui brise la   pellicule   d'oxy-   plus   de, établit/de  nombreuses   zones supplémentaires de contact intime entre le carbure et le   métal   exempt d'oxyde que dans le cas de l'ensemble de la   figure   3, où le métal est fourni sous la   forme   d'une   gaine   pour   un     mandrin   central (tube métallique 
6)

   et sous   forme   d'une   garniture   pour le tube métallique   14.   

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    De   plus, étant donné que les poudres de-carbure et de métal sont intimement mélangées avant la compression, une   quantité ,   donnée de métal ne doit parcourir, au cours du frittage, qu'une distance relativement courte, avant que l'ossature en carbure soit complètement imprégnée du liant métallique, ce qui réduit la probabilité de reformation d'oxydes. 



   Comme on l'a déjà souligné, l'effet des ondes de choc est de briser la pellicule d'oxyde métallique et d'amener le carbure en contact intime avec'le métal exempt d'oxyde.Le pro- cédé classique d'infiltration est efficient à cet égard, car aucune pression n'est appliquée et la pellicule d'oxyde réste intacte. Bien qu'une compression à froid et une pression à chaud brisent la pellicule d'oxyde, la pression est appliquée pendant un temps relativement long, c'est-à-dire pendant plus de 1/2 seconde, alors que la pression des ondes de choc est appliquée pendant un temps très court, par exemple pendant un temps allant jusqu'à 10 microsecondes. Ainsi, au cours de la compression à chaud ou à froid, il s'écoule un temps suffisant pour que l'oxyde se reforme pendant la compression, de telle sorte qu'un contact intime entre carbure et métal libre n'est pas établi. 



   La composition, les moyens d'amorçage, la   charge,     la.   vitesse de détonation et le confinement de la couche d'explo- sif détonant appliqués dans le procédé préféré de préparation de nouvelles cermettes ne sont pas critiques.   Les     spécialistes   comprendront qu'il faut utiliser une quantité suffisante d'explosif, pour assurer la destruction de la pellicule d'oxy- de, sans endommager   l'ensemble.   Une couche d'une   composition   explosive flexible est avantageusement enroulée autour des tubes extérieure des ensembles préférés illustrés sur les dessins ci-annexés.

   La couche   d'explosif   détonnant peut être 

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 amorcée à l'aide d'un générateur d'ondes linéaires, (comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n  2.943.571 accordé le 5 juillet   I960),   lequel générateur peut à son tour être amorcé à l'aide d'une amorce explosive électrique classique. 



   Les tubes servant de réceptacles,   c'est-à-dire   les tubes métalliques 1 et 6, peuvent être enlevés mécaniquement avant ou après frittage, ou peuvent être éliminés par fusion. 



  Le frittage peut s'effectuer en appliquant n'importe laquelle des diverses variantes classiques, en ce qui concerne le   tem-   pérature, la vitesse de chauffage et de refroidissement, l'at-   mosphère,   .etc. 



   Les constituants carbure et métal utilisés peuvent être fournis sous diverses formes. En général, on préfère utiliser des poudres dont les particules ont un calibre infe- rieur à 200 mesh. Cependant, des cermettes ont été préparées avec succès, en utilisant du métal en   poud@e   dont les parti- cules avaient une granulométrie de 20 mesh. Si le diamètre du réceptacle tubulaire de la figure 3 est très petit, une quantité   suifisante   du constituant métallique peut être four- ni sous forme d'une garniture pour ce récipient, ce qui sup- prime la nécessité d'un mandrin central entouré d'une gaine métallique. Le métal peut également se présenter sous forme de fils ou de tiges s'étendant a travers une masse de carbure en poudre. 



   Des mélanges d'aluminium, de magnésium ou de titane, par exemple des alliages, avec un ou deux des autres métaux, ainsi qu'avec d'autres matières, peuvent être utilisés. 



  Des adjuvants classiques utilisas pour la préparation de car- bures cémentés, par exemple des agents mouillants, et   n'impor-   

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 te quel carbure unique ou n'importe quel mélange ou autres combinaisons ne carbures peuvent être incorporés dans les cermettes, dans le cadre et la portée de la présente inven- tion. 



   Lorsqu'on utilise les ensembles illustrés aux figu- res 1 et 2, la composition des cornettes est contrôlée en mélangeant le carbure et le métal dans n'importe quelles pro- portions désirées.   La     :.;eU.Le   limite supérieure, en se qui con- cerne la quantité de métal liant qui peut être incorporée dans les   nouvelles     cervelles,   lorsqu'on utilise l'ensemble illustré à la   figure 3,  est le volume initial des pores de   1* ossature   de carbure. les quantités relatives de métal et de carbure utilisées peuvent varier, de manière   à   obtenir des propriétés physiques particulières dans les cermettes. 



  En   général,   les proportions relatives de métal: carbure sont comprises entre environ 0,01 à 1 partie en poids de métal pour 1 partie en poids de carbure; dans le cas où les cer- sont utilisées pour des outils de découpage ou de coupe, dos proportions préférées vont de 0,01 à 0,2 partie en poids environ de métal par partie en poids de carbure. les   cervelles   obtenues de la manière décrite possèdent une porosité comparable à celle des carbures cémentés que   l'un   rencontre dans le commerce, tandis qu'elles possèdent l'é- clat métallique, ainsi que les caractéristiques de conduc- tivité thermique et de conductivité électrique de ces compo-   sitions.   



   Les exemples suivants illustrent quelques cermet- tes de carbure cémentées à   l'aide   d'aluminium, de magnésium et de   tiane   suivant la présente invention, ainsi que des 

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 des   procèdes   pour la préparation de ces   cermettes.   Ces exemples sont donnés à titre purement illustratif et ne doivent pas être   considérés   comme   exhaustifs   ou   limitatifs.   :Dans ces exemples, les parties sont   données   en   poids.   



   Les   explosifs     utilisés   dans ces exemples se   présen-   taient   sous   forme de feuilles flexibles extrudées de   composi-     tions     désignées   sous   l'appellation   de compositions A et B. 



   La composition A contient 20 % de tétranitrate de   très   fin (PETN),70 % de plomb ronge et, comme   liant  10 %   d'un   mélange 50/50 de butyl caoutchouc et une ré- sine   terpénique   thermoplastique [mélange de polymère de   p-     pinène   de formule (C10H6)n] vendu dans le commerce sous le nom de "Piccolyte" S-10   (fabriquée   par la   Pennsylvania     Industrie        al Chemical Corporation). Cette   composition   est   aisément   extru- dée en feuilles et détone à une vitesse   d'environ     4100   mètres par seconde. 



   La composition B est une variante de la composition A contenant 8 %, plutôt que 10 % de liant butyl caoutchouc-   résine   terpénique   thermoplastique ,   et   2 %   de polybutène (Poly-      butène n  24   fabrique   par   Oronite   Chemical Company). 



   EXEMPLE 1. 



     Vne   cermette contenant du carbure de titane et de   l'aluminium   combinée de façon que les   vides   se présentant dans l'ossature en carbure soient remplis d'un alliage alumi- nium-titane de composition variable a été préparée comme suit: 
Un bouchon   cylindrique   plein en aluminium d'un dia- mètre de 4,4 cm et d'une   longueur   de 3,17 cm a été introduit, à une profondeur de 2,54 cm, dans l'extrémité d'un tube en aluminium dépourvu de soudure, ce dernier tube possédant un diamètre extérieur de 5 cm, une épaisseur de paroi de 0,32 cm 

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 et une longueur de 17,7 cm, ce tube étant soudé en place,  de '   façon qu'une extrémité de ce tube soit fermée de manière étan- che.

   Le tube a été garni intérieurement de papier et remplie en utilisant un vibrateur, jusque une profondeur de 2,54 cm do l'extrémité ouverte du tube, à l'aide d'un mélange   de   88 parties de carbure de titane en poudre d'un calibre inférieur à 325 mesh et de 12 parties   d'aluminium   en poudre   d'un     calibre   intérieur à 325   mesh ,  9 ce mélange étant préparé en malaxant les poudres constituantes/pendant 1 heure, dans un   mélangeur   à deux cônes, Le mélange de carbure de titane et   d'aluminium   en poudre ainsi tassé avait une densité apparente d'environ 2,15 g par cm3.

   Un second bouchon en aluminium d'une   longueur   de 3,15 cm a été introduit, à une profondeur de 2,54 cm, dans l'extrémité ouverte de l'ensemble tubulaire et coudé en placer de façon à former un ensemble sensiblement tel que   celui   illus- tré à la figure 1 des dessins ci-annexés. 



   Une feuille rectangulaire de la composition   explosif   ve B susdécrite répartie   à   raison de 16 g par 0,000645 m2 a été collée sur la paroi extérieure du tube en   aluminium, de   façon à entourer ce tube sur toute sa longueur. Un   générateur   d'ondes   linéaires   triangulaire (comme   décrit   dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n    2.943.571   accordé   le 5   juillet 1960) a été collé au bord de la feuille d'explosif   s'adaptant   à la périphérie supérieure du tube en aluminium. Une amorce explosive électrique n  8 a été fixée au sommet du   générateur   d'ondes linéaires et l'ensemble a été trempé dans de l'eau. 



  L'amorce explosive a été actionnée, en appliquant un courant électrique, de façon   à.     amorcer   le générateur d'ondes linéai- res. qui, a son tour, a amorcé la feuille   d'explosif   Après 

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 la détonation, les bouchons terminaux ont été enlevés par découpage et 'ensemble restant a été   chaude   pendant 2 heures 
 EMI21.1 
 à 80000 dans une atmosphère d'anhydride carbonique..

   Le teai- tement thermique a eu pour effet de faire fondre et   d'élimi-   
 EMI21.2 
 ner ainsi le  tubes de confinement en aluminium, a - diffrac- tion des rayons X d'un échantillon du carbure cémenté a don- né le schéma suivant en ce qui concerne les espacements de   ré- ;

     
 EMI21.3 
 8eauit d, A et les intensités relatives 1/1 ., tA 2,78 2069 2,51 2,40 21$l 2,17 1,93 Vil <5 <5 >5 <5 10100<5 d,A 1,53 1,31 1,25 1,08 0,994 Ot96$ Of833 o 635 1/11 45 25 10 5 5 le is 10 Les espacements de réseaux et intensités relatives observés correspondent à ceux de carbure de titane et d'alliages   alu- '   minium-titane AlTi et Al3Ti dans le système de fiches   A.S.T.M.

   ,   ce qui montre qu'une réaction a eu lieu entre l'aluminium pé- nétrant et l'ossature de carbure de titane avec formation d'une véritable liaison   métallurgique*   Le carbure cémenté ainsi obtenu   possédait   une densité de 4,20 g par cm3, soit environ   90   de la   Densité     théorique,   une résistance à la rupture transversale de 1949,5 kg-par cm2 et une dureté de pyramide   diamant   de 1030 sous une charge de 
 EMI21.4 
 1000 go La rdoïstance à l'oxydation de la nouvelle composi- tion était très bonnet Ainsi un échantillon découpé dans la cermette n'a augmenté que de ',1 mm par OM2 de surface et par heure, lors ad'un chauffage à 110000# dans de l'air. 



  J,XE1!1?LE 2..,, 
Une composition de carbure de titane et d'aluminium 'combinés de la manière indiquée dans l'exemple 1 a été   prépa   rée en mélangeant 95 parties de carbure de titane en poudre 

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 d'une granulométrie inférieure à 325 mesh et 5 parties   d'alu-   
 EMI22.1 
 miniun en poudre d'une granulométrie inférieure à 325 meilhle était agencé et la détonation ainsi que le frittage ont été   effectués   de la manière décrite dans l'exemple 1. 



    Avant la   détonation, la densité apparente du mélange de   carbu-   re de titane et d'aluminium en poudre, à l'état tassé dans le tube en aluminium, était de 2,77 g par cm3. 



   L'explosif utilisé dans cet exemple était une   f@uil-   le de la composition explosive B répartie à raison de 14 g par   0,000545   m2. 



   Le carbure de titane et l'aluminium étaient métal- 
 EMI22.2 
 lurciqueaent liés, ainsi que l'indiquent les espacements de r{c suivanttd, A et intensités relations 1/11$ qui cor-  rcspcKJLsnt à ceux du carbure de titane, de l'aluminium et des t":"!lGtS al11J::iniUt1...ti tane AiTi et Il3Tï dans le système de fi- casa  3*S M. d,A 2te8 2,50 2,40 2,30 2,17 1,53 I/I1 5 90 5 5 100 45 d, A 1,31 1,25 1,08   0,993     0,968     0,884     0,833   I/I1 25 10 15 10 15 15 10 
 EMI22.3 
 J$X]SIPLB,3.. 



   Une composition contenant du carbure de titane et de   l'aluminium   combinés de la manière décrite dans l'exemple 1 a été préparée comme suit:   'Un   tube en aluminium sans couture   d'un   diamètre extérieur de 2,54 cm, d'une épaisseur de paroi de 0,62 cm et   d'un*   longueur   ae     20,32   cm a été placé concentriquement dans 
 EMI22.4 
 un second tube en aluminium sans couture ayant un difcftàtre extérieur de 5 cm, une épaiueur de paroi de 0,31 cm et une 

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 longueur de 17,7 cm.

   Un bouchon en aluminium d'une longuaur de 
3,18 cm a été introduit, sur une distance ue 2,54 cm, dans une extrémité de l'intervalle   anal. aire   ménagé entre les parois adjacentes des deux tubes et soudé, en place, de façon à fer- mer,    le   manière étanche, une extrémité dudit intervalle annu- laire.

   Les parois adjacentes des tubes en aluminium ont été garnis de papier et l'intervalle annulaire ménagé entre les parois a été rempli, en se servant d'un vibrateur, jusqu'à une distance de 2,54 cm de   1' extrémité   ouverte   de   l'intervalle , annulaire   @n   question, d'un mélange de 88 parties de carbure    de titane en poudre d'une granulométrie inférieure à 325 meshs   et ae 12 parties d'aluminium en poudre d'une granulométrie      (;inférieure à 325 mesh,ce mélange étant préparé de la maniè-    re   décrite dans l'exemple 1. Le mélange de carbure de titane et d'aluminium en poudre ainsi mis en place présentait une .,densité apparente d'environ 2,1 g par cm3.

   Un second bouchon en aluminium d'une longueur de 3,8 cm a été introduit, à une profondeur de 2,54 cm, dans l'extrémité ouverte dudit inter- valle annulaire et soudé en place. Un tube en cuivre rempli d'air, fermé de manière   étanche   à ses deux extrémités, pré- sentant un diamètre extérieur de   0,62   cm, une tisseur de paroi de 0,08 cm et une longueur d'environ 19,5 cm, a été placé   concentriquement   dans le tube en aluminium intérieur, de façon que le tube en cuivre s'étende, sur une distance d'environ   0,31   cm,   au-delà   de chaque extrémité de l'ensemble compact, ce tube en cuivre étant fixé en place, de façon à former un ensemble semblable à celui   illustré à   la figure 2 des dessine ci-annexés. 



   Une feuille de la composition explosive B répartie à raison de 22 g par   0,000645   m2 a été collée sur la paroi extérieure du tube extérieur en aluminium. Un générateur 

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 d'ondes   linéaires   et une amorce explosive électrique n  8 ont été attachés comme dans l'exemple 1 et l'ensemble a été   tressé   dans de l'eau, qui s'est écoulée dans l'intervalle annulaire entre la paroi extérieure du tube en cuivre et la paroi intérieure du tube intérieur en aluminium.   L'explosif   a été amorcé et, après la détonation, les   bouchons   terminaux 
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 ont Jeté .enlevée par découpage et le tub* en cuivie a. été reti*.

   r4 te$ restant été soumis traitement thermique 5i décrit d'ans l'exemple 1, traitement thefcaique au -épura duquel ' lea jttubts en aluminium ont été éliminés par eue4n4 * Un ' examen metallographiqi.te du, produit compact '' t obtenu à révélé qu.!/oseae en carbure de titane étap| ea1|ièrjsmeii"fe'' ixnpégnd1n1um, Des m1orophQtogr.fpes derspOns pelles t décalées de la nouvelle matière ont révélé que le : 1:La*t aluminium avait formé une structure mécan*J1t en* trelacée autoil de chaque particule de carbure da Jti%ee et que de petits précipités de carbures s'étaient ïié<d)mj3 -Â4 les. veines, d'aluminium.

   Une di;tfraot07A des n1..x par -,ï; un échantillon du carbure cémenté a donné le solpss, f1"'M djbspacements de réseaux 4, Aeet intensités relatives ï/It?   d,   2,50 2,34 2,29 2,16 2,02 I/I1 80 10 100 5 
 EMI24.2 
 d, |l z 1,53 le43 1,30 1,25. 



  I/I1 1 40 I 20 10 les espacements de réseaux et   intensités     relatives   observés correspondent à ceux du carbure de titane, de l'al- liage aluminium-titane Al3Ti et de l'aluminium libre dans le 
 EMI24.3 
 système de fiches A. 3. T. lu. Ceci . établit qu'une réaction a eu lieu entre l'aluminium pénétrant et l'ossature de   carbure ,   

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 de titane avec formation d'une véritable liaison métallurgique. 



   La densité du carbure cémenté ainsi produit était de 4,23 g par cm3, soit environ   91 %   de la densité théorique, tandis que la résistance à la rupture transversale était de   8327,5   Icg par cm2. La dureté de la composition, indiquée par une dureté de pyramide/diamant de 1050 sous une charge de 1000 g était du môme ordre de grandeur que celle des outils de cou- pe commerciaux et une mèche de perforatrice fabriquée à l'ai- de de la nouvelle matière a été utilisée efficacement pour forer des pièces en acier, en laiton et en aluminium. La ré- sistance à l'oxydation de la composition   oarbure   de titane- aluminium aux températures élevées était très bonne. Ainsi, un échantillon a augmenté de poids de moins de 8 mg par cm2 de surface, après 12 heures de chauffage à 1025*0, à l'air. 



   EXEMPLE 4. 



   Une composition contenant du carbure de titane et de   l'aluminium   combinés de la manière   décrite   dans l'exemple 1 a été préparée, en mélangeant 51,1 parties de carbure de titane en poudre d'une granulométrie inférieure à 325 mesh: et 48,9 parties d'aluminium en poudre d'une granulométrie inférieure à 325 mesh .L'ensemble était agencé et la déto- nation et le frittage ont eu lieu, de la manière décrite dans l'exemple 3.

   Par diffraction aux rayons X d'un échantillon du carbure cémenté obtenu, on a obtenu les valeurs suivantes, en ce qui concerne les espacements de réseaux d, A et les   intensités relatives, I/I1 : t     d,   A 2,50 2,34 2,31 2,17 I/I1 50 55 10 100 d,A 2,08 2,03 1,53   1,44     1/Il   5 35 35 20 

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 Les espacements de réseaux et intensités relatives 
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 o;.¯ .  Y 4ri correspondent à ceux du carbure de Titane, des allia- GC2 p1:1:1:!.niUD-titn:ne AIxTi et de l'aluminium libre, ce qui ---J cni'uae réaction a eu lieu entre l'aluminium pénétrant 11( ",ure ca carbure de titane avec formation d'une 7éri- :1 -:J ::....ca :;:!..1J.:.1.Giq11e. 



  La. cc'tte présentait une qualité comparable à cel- 1:; lu C.,,::..:.,::: ci .enté de l'exemple 1 et possédait, par exemple, : . à la ruptuKï transversale de 3899 kg par cm2. 



  ?,:3;'P! 5. 



  Uno composition contenant du carbure de titane et do l t 1';.'..'..:'.i:1i'u.::l combinés cosne dans l'exemple 1 a été préparée, c: 1'j.nt B8 parties de carbure de titane d'une granule- L,::,.:1.:. ¯, . :'., :3.e:e 325 mesh. et 12 parties d'aluminium d'une ...-j:. ¯::w-.r.e d'environ 20 mes. L'ensemble a été agencé et !#-. ¯.'-i;v.zt02L et le frittage ont été effectués, de la manière #".'-: :V.'. c: nâ l'exemple 3. Avant la détonation, le mélange de -:-1'."; : -titane et d'aluminium en poudre, passé entre les ;. -.."-# w :.a.üac:.4es des tubes en aluminium, avait une densité .- 'tb<? de 2,02 g par eu3. L'explosif utilisé dans cet exem- 1 ' # ci* ,ne feuille extrudée de la composition explosive ,b. 



  ,'\1: .:ix:vw repartie à raison de 14 g par 0,000645 m2. 



  Un ex.t,men métallographique de cette composition a :t<:"r :1:; us.0 Li-:;:cot1't'..ctue relativement poreuse, en comparât- co-1 Û2 celle des cermettes obtenues avec de l'aluminium pos- !.a' 'e:; ine trie inférieure à 325 mesh, comme décrit dr::1 les exemples précédents. La densité de la oermette était <?#; 3t75 C r cm3; la dureté de pyramide diamant était de 765; 1'1 :l'{::::i:;t::'...--:c à la rupture transversale était de 1442 kg par c:2.

   Les espacements de réseaux, d, A et intensités relatives 

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 I/I1,observée indiquent que l'aluminium avait réagi avec l'ossature en carbure de titane de manière à former une struc- ture cémentée   métallurgiquement   liée : d, A 3,39 2,50 2,34 2,30 2,16 2,01 I/I1 <5 85 10 5 100   <5   d,   A.     1,53     1,43     1,30     1, 25     1,22   I/I1 40 <5 20 10   <5   
EXEMPLE 6. 



   Une composition contenant du carbure de titane et de l'aluminium combinés comme dans 1!exemple 1 a été préparée comme suit: 
Un tube en acier doux sans couture, possédant un diamètre extérieur de 3,81 cm,   une épaisseur   de paroi de 0,62 cm et une longueur de   17,78   cm, a été introduit dans l'alésage   d'un   tube en aluminium sans couture possédant un diamètre exté- rieur de 4,09 cm, une épaisseur de paroi de 0,08 cm et une lenteur de 12,7 cm, de façon que le   tube-   en acier doux s'é- tende, sur une longeur de 2,54 cm, au-delà de chaque extrémité du tube en aluminium.

   Un second tube en aluminium sans couture possédant un diamètre extérieur de 7,49 cm, une épaisseur de paroi de 0,62 cm et une longueur de 12,7 cm, a été introduit dans l'alésage d'un second tube en acier doux   e.ans   couture   possédant   un diamètre intérieur ae   7,62   cm, une épaisseur. de paroi de 0,31 cm et une longueur de   17,78   cm, de façon que le tube en acier doux s'étende, sur une distance de 2,54 cm, au-delà de chaque extrémité du tube en aluminium.

   Le premier ensemble de tubes aété placé concentriquement dans le second ensemble de tubes et un bouchon en acier d'une   longueur   de 3,16 cm a été introduit, sur une profondeur ae   ,54   cm, dans une extrémité de l'intervalle annulaire   ménagé   entre les   paroit .   

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 adjacentes des tubes en aluminium, eo panière à eormert de manière dtanglieo une extrémité dudit intervalle =ul4teoo   L'intervalle   annulaire entre les parois adjacentes   des   tubes   en aluminium   a été   rempli    en se   servant   alun vibrateur, 
 EMI28.2 
 jusqu'à,

   une distance de 2.54 om de l'rémit6 ouverte de l'ensemble ce tubeopc?uno poudre de carbure C40 titan 4'une ;runulolAotr:l.e inférieure à 325 me'h ;La. poudre ainsi tassât avait une densité appçègpnte d'¯nxon!2.' , par ew3f Un nov, eond bouchon en aoler;un  ionuourjde ,16 cm a été intyo*  jiuit, sur une aistanoe de 2$54 0* !dFa ixuvéni, auveytw      de   l'ensemble   des tube*   et 'soudât en   place. 
 EMI28.3 
 



  L'ensemble a été souwis à, un vide do ee5 x 10 ma de mercure, par des moyen.  closslq,U6sl> h t'aide d'un tuyau en cuivre introduit dans un trou 4=s 1 de? bq\1Qho.. 



  Un tube en cuivre rempli d'air !e.t"l'1é. de ma.niere tem<!h9t 4 ses extrémités, possédant un dic-pêtre extérieur de 1,27 çmp une épaisseur de parwi de 0,08 om est une J.Q1'\..UIj;r d'environ 19,64 cou a été 'placé conQntr1quet dans le tube en a:l.t' doux intérieur et   fixe   en place de la   Manière     décrit    dans l'exemple 3. 
 EMI28.4 
 



  L'explosif utilise dana cey exemple était une to41-R le extrudée de la composition explosive A repartie S'p,8QJ1. de 22 g par   0,000645   m2. La feuille   d'explosif   a été collée sur le pourtour de la   paroi     extérieurs   du tube en acier doux extérieur et un   générateur     d'onces     linéaires, ainsi   qu'une amorce   explosive   électrique n  8 ont été   attachas,   de la 
 EMI28.5 
 mr.a4re décrite dans l'exemple 1, L'ensenblti Il été trempé dans de l'eau,

   qui s'est écoulée dc l'intervlle ann\1lAie entre les parois aljacenteo 4u tub@ en cuivre et 4u tube @a acier doux intérieur ot llQxploP1f ét6 nfKffq 4q 3.a lanière 

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 décrite dane l'exemple 1  
Après la détonation, le tube en cuivre a été   enlevât   L'ensemble restant a été chauffé, sans être ouvert, pendant 
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 2 heures, à une température de 800 C dans un four à ttouf 1# après quoi le four a été refroidi. Les bouchons terminaux ont été enlevés par découpage et le tube en acier doux inté- 
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 rieur a été fendu et enlevé mécaniquement. On a constaté que le produit compact en carbure de titane était   imprégné   d'a- luminium provenant des tubes en aluminium.

   Le restant des tubes, en   aluminium   a été éliminé par fusion, en chauffant 
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 lentement à une température de 8do'*0 dans'une atmosphère de bioxyde de carbone et le tube en aôier doux extérieur a été éliminé par voie mécanique. 
 EMI29.5 
 Un examen métallographique et des mîorôphotogr4hÎes de la cermette ainsi obtenue ont   réveil   une   microstruoture   semblable à celle du carbure   cémenta   décrit dans l'exemple 1. 



  Une diffraction des rayons X d'un échantillon du carbure cémen.      
 EMI29.6 
 té a donné le schéma suivant d'expaoement's de réseaux. d, A et d'intensités relatives 1/1 1 d, A 2,51 2$31 2,18 1093 1,68 1,53 1,43 1/1 85 20 100 10 dA.' 1,31 1,25 1,17 1,08 0,996 0,969 1/11 25 20 5 10 10 ' 15 
Les   espacements   de réseaux et   intensités   relatives observés correspondent à ceux du carbure   ,de   titane et des 
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 alliages aluminium-titane Alli et Al 3 U!ï dans le système de fiches A.S.T.M., ce qui prouve qu'une réaction a eu lieu entre.l'aluminium pénétrant et l'ossature en carbure de titane avec formation d'une véritable liaison métallurgique. 

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   La densité du carbure cémenté ainsi obtenu était de 4,44 g par cm3, soit environ 95,3 % de la densité   théorique   la résistance à la rupture transversale du carbure cémenté étant de 3.682 kg par cm2. La dureté de la composition  indi- quée par une valeur de dureté de pyramide diamant de   1160   sous une charge de 1000 g, était comprise dans la gamme des duretés des outils de coupe commerciaux et une mèche fabriquée à l'aide de la nouvelle matière a pu être utilisée efficace- ment pour forer ou découper de l'acier, du laiton etde l'a- luminium. La résistance à l'oxydation aux températures   élevées         de la composition était très-bonne.

   Ainsi,un échantillon du, carbure cémenté n'a augmenté de poids que de 7 mg par cm2 de      surface, après 12 heures à 1025 C. 



   Il est à noter que les alliages de composition   approximative   AlTi ont des points de fusion   supérieurs à     1200*0   une Donne résistance à l'oxydation et une   du:été   plus élevée que celle d'autres alliages de titane. Les   n uvelles   cermettes du type carbure de titane-aluminium présenta: ent une   résistant-   ce élevée aux températures élevées ainsi   qu'une   résistance élevée aux   choes     thermiques,   ce qui leur a pérmis de résistât* à des cycles répétés de chauffage   à   900 C et de refroidisse- ment brusque, sans formation de fissures. Engénéral, les cermettes avaient une résistance à la rupture transversale supérieure à 3150 kg par cm2.

   Sous une telle charge, une fracture métallique uniforme plutôt qu'un émiettement crayeux s'est formé. 



   La présence de cristaux de grosseur uniforme et réduite s'est avérée favorable à la dureté desnouvelles cermettes qui étaient du même ordre de grandeur que collée d'outils commerciaux de coupe, cette dureté se traduisant par 

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 une valeur de dureté de pyramide diamant de 850 à 1700. Les   arbures   cémentés ont pu être découpés lentement sur une meule en carbure de silicium, de préférence avant frittage et la matière découpée a pu être utilisée pour découper de l'acier, du laiton et de l'aluminium, comme indiqué plus haut. 



   Une comparaison avec les données figurant dans la' littérature a révélé que les cermettes en carbure de titane - aluminium possédaient une vitesse d'oxydation égale à la moi- tié seulement de celle de compositions correspondantes conte- hant du nickel et du cobalt, dans des conditions semblables. 
 EMI31.1 
 :E;:#iJPLZ 7 e 
Une composition contenant du carbure de tungstène    de   l'aluminium a été préparée en mélangeant 95 parties 
 EMI31.2 
 si carbure de tungstène en poudre d'une gcanulo:nétrie inférieu- 
 EMI31.3 
 'ire à 25 zlegh et 5 parties d' alumi:

  liUIt en poudre d'une granu- .6t. 1fioure ), mOIA. les PQU4'. 4tt.m'1&'e. j pendant 1 Relire, dans un mélan4eur deux cône.3, Tn.semb3.e r.arit ' das ' .'exempl 3 ai' été utilisé, 1,9. qenait4 apparente eu lange de poudre tassé entre les paroip adjacentes des tubes h 1 avant', détuat3.on, rit 1àit ele4vïrPn 3,Q par 1 fe* alwainium, avant', détonation, était A!e±virpn 3fQ Sar cnB* e.osif utilisé dans pet eXfi1e ift;une fouiil I xtrudée 10, 00 ltion explosive B susdéîr, 4paetie 8091 erO'ive B asdé1tf ! i 1 . 



  14 g pfr; A,07464 m2,loette co#pQ8it3.ofc ten* aprée de 1 , aanièrp écrite dans l'exemple 1.. 1 al! 'i1 S; ! ! Après I détonation, , les,tubop pu 4mi-quip p* été arrachés te' an1quombnt fjt le tube en cuivre a été enlevé, J. pibee découpée dans lct pouulre 4 ' ' été 1 pièce découpée dans 10 poudre c.;.prt!"p "1 été .lw:4e!pe;J\ dant 1 heure a 8000e daiu un four à vide. 

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 EMI32.1 
 



  'lia densité de la stuet oarburo .tb..o.alJ..1. nium traitée ther#iaueinent -était de 7,61 g pan? 0!!t3t soit en*  viron 51 de la densité théorique, tandis que la duveté 
 EMI32.2 
 <it de 517 (dureté de pyramide diant) . 'Un, examen ma?.'" 10 q raphique, ainsi que des Microphotographie 'ÓQhAnt11031 
 EMI32.3 
 polis gt décapes de cette composition ont révèle* la pr4oçnoe 
 EMI32.4 
 d'une structure cémentée semblable a celle de 1 compositions 
 EMI32.5 
 du<{ritea dans les exemples -précédents* Cependant, la d:lttf:rao'lll tiqn des rayons X a indique' qu'aucune réaction sutaAtieil 
 EMI32.6 
 n'avait eu lieu entité -les constituants. 
 EMI32.7 
 



  11 Une composition conférant du carbure de silicium et i # aluminium été préparée i'8.id<! d'un mélange de 90 p*e*, ti s de. gaiture de sil10ium en jou4re une zone fé ie1J.fe ,à p21mean et de 20 parties d 1 lUf!in:l.u.m ,,0X1- poueee d,' arMwi:.ocietrie, inf érieurf) h 3$5 taesh< ce Mélange étant fur par de ta!manière récrite, dansp'exepipl lf j> en*emblf , i'xploaAt'.ete procédé de eapfeaji.onjdptts dans l'exewpl? fe nt ppplïques. La densité apparente du m4t"& 0 PQ4:. a3sé entrât les parois ad4&o#.tes tes tb-bea en aluniniuro tit î'èn||,rdn 1138 par QM3 avant 1A détonation, f1 ! ' M!ï'8 la d6tonato , les.bpuo4on4 terminaux ont été , evé. pur découpage et le tube eh Quire a té'eRJl*?  l'en  semble restait a été chaude pendant: l hçi4ee 4 une température de Soooot dans une attaospheye de btoyda de carbone.

   Au goure du les tubes en aluminium ont fondu et ont a1ns 
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 été éliminés. 
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  L'examen métJ..Qnph1 ue do la nouvelle composition a révélé une struccure cémentée, lia eermqtte a pu ttre aisément 

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 polie, de façon à présenter un éclat métallique foncé. La den- sité de la cermette était de 3,07 g par cm3, soit environ 98,7 % de la densité théorique. La diffraction des rayons X a révé- lé la présence d'un SiC(III),   d'un     SiCtVI)   et d'aluminium. 



  Aucune indication de réaction notable entre les constituants n'a été constatée* 
EXEMPLE 9. 



   Une composition contenant du carbure de bore   e;,   de l'aluminium a été préparée à partir d'un mélange de 80 parties de carbure de bore en poudre formée de particules d'un calibre inférieur a 20   et de 20 parties d'aluminium en poudre formée de particules d'un calibre inférieur à 325 mesh, en utilisant l'ensemble et la technique ae l'exemple 8. La densité   apparon-   te du mélange des poudres, avant donation, était d'environ 0,85 g par cm3. 



   La   cornette   obtenue avait une .densité de 2,42 g par om3, soit environ 95,3 % de la densité théorique, tandis qu'el- le présentait une microstructure semblable à celle des nouvel- les compositions des exemples précédents.   Ici   diffraction dos rayons X a donné le schéma suivant d'espacements de réseaux, d, A et d'intensités relatives I/I1, ces éléments correspon- dant,en majorité, à ceux du carbure de bore et d'aluminium dans le système de fiches   A.S.T...   

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   d, A 4,48 4,00 3,76 3,34 2,92 2,80, 2,68 2,56 2,36 2,34 2,09 2,03 I/I1 5 10 30 5 25 10 20 45 100 25 10 20 d, A 1,94 1,84 1,81 1,75 1,71 1,62 1,55 1,50 1,46 1,44 1,40 1,34 I/I1 5 10 <5 45 5 <5 <5 10 10 10 10 5 d, A 1,32 1,31 1,30 1,

  25 I/I1 5 5 5 <5   

 <Desc/Clms Page number 35> 

 
Il existait un certain nombre de lignes non identi- fiées, qui indiquent une certaine réaction limitée entre les constituants. Cependant, aucun changement significatif de volume n'a   éé   constaté, comme on en constate souvent lors de la réaction de carbure de tore avec d'autres métaux, pour for- mer des borures. Un tel changement de volume pourrait donner lieu à l'obtention d'une structure composite crayeuse et fra-   gile.   



   EXEMPLE 10. 



   Une composition contenant du carbure de titane et du magnésium a été préparée à partir d'un mélange de 95 parties' de carbure de titane en poudre d'une granulométrie inférieure à 325 mesh et de 5 parties de magnésium en poudre d'une gra-   nulométrie   inférieure à 325 mesh, en utilisant l'ensemble, l'explosif et le procédé de compression de l'exemple 8. La , densité apparente du mélange de poudres avant détonation, était de   2,43 g   par cm3. Après détonation, le tube en cuivre a été enlevé et des tubes en aluminium ont été arrachés mé-   caniquement.   Le produit compact a ensuite été chauffé pendant 2 minutes à une température de 700 C et à l'air. 



   La densité du carbure cimenté était de 3,94 g par cm3, soit environ 82,6 % de la densité théorique, tandis que la dureté de pyramide diamant avait une valeur de 970. La mi- crostructure de la cermette était semblable à celle des cermet- tes décrites dans les exemples précédents et le schéma sui-      vaut d'espacements de réseaux, d, A et d'intensités relatives   /Il   indique la formation d'une nouvelle phase, à savoir de carbure de magnésium, entre les constituants: 

 <Desc/Clms Page number 36> 

   d, A 3,22 2,60 2,50 2,45 2,16 1,53 1,30 1,25 1,08 0,993 0,968 0,884 I/I1 <5 <5 80 5 100 50 25 15 10 10 15 25 d, A 0,8S3 I/I1 10   

 <Desc/Clms Page number 37> 

   EXEMPLE   11. 



   Une composition contenant du carbure de titane et du titane a été préparée à l'aide d'un mélange de 45,4 parties de carbure de titane en poudre d'une granulométrie inférieure à 325 mesh et de 54,6 parties de titane en poudre d'une granu- lométrie inférieure à 325 mesh, en utilisant l'ensemble, l'ex- plosif, et le procédé de compression décrits dans l'exemple 8. 



  La densité apparente du mélange de poudres, avant détonation, était d'environ   1,56   g par cm3. Après détonation, les tubes en cuivre et en aluminium ont été enlevés mécaniquement du produit compact. Celui-ci a été ensuite chauffé pendant 10 se- condes à 1100 C, dans de l'air, au moyen d'une torche à l'acé-   tylène.   



   La cermette obtenue présentait une densité de 4,4 g par cm3, soit environ 93,5 % de la densité théorique, une du- reté Rockweil A de   79   et une résistance à la rupture transver- sale'de 1473,5 kg par cm2. La diffraction des rayons X n'a révélé aucune formation de phase nouvelle; cependant, les li- gnes de titane se sont déplacées vers des valeurs d'espacement de réseaux plue élevées que pour le métal pur, ce qui indique une solubilité mutuelle des constituants et la formation d'une solution solide.

   Le schéma de diffraction de rayons X, en ce qui concerne les espacements de réseaux d, A et les intensi- tés relatives I/I1 est le   suivants   d, A 2,57 2,50 2,36 2,26   2,17   1,74 L/L1 10 55 45 50 100 15 
L'examen   nétallographique   de la cornette   a   révélé que les grains de carbure étalent complètement entourés d'une matrice métallique. 

 <Desc/Clms Page number 38> 

 



   Il est évident que l'invention n'est pas limitée   eux     détails décrits   plus haut et que de nombreuses modifica-   tion@     peuvent   être apportées à ces détails, sans sortit du cadre de l'invention, tel qu'il est défini dans les revendis   citions suivantes.   



   REVENDICATIONS. 



   1.- Cermette, caractérisée an ce qu'elle comprend au   noins   un carbure cémenté, par liaison métallurgique , par un constituant métallique choisi dans le groupe comprenant l'aluminium, le magnésium, le titane et leurs   mélangeât  

Claims (1)

  1. 2.- Cermette suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient 0,01 à 1 partie en poids dudit consti- tuant métallique par partie en poids dudit carbure.
    3.- Cermette suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que le carbure est le carbure de tisane* 4.- Cermettes suivant la revendication 1, oaracté risJo en ce que le carbure est le carbure de tungstène* 5.- Cermette suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que le carbure est le carbure de bore* 6.
    - Procédé de préparation d'une clarinette suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérise en ce qu'on place le carbure précité sous forme finement di- visée ainsi qu'une quantité dudit constituant métallique au noirs suffisante pour toux.air de 0,01 à 1 partie en poids dudit constituant métallique par partie en poids dudit carbu- re, dons un récipient tubulaire, on entoure la paroi extérieu- re de ce récipient tubulaire d'une couche d*un explosif déto- nant, on amorce l'explosif détonnant et on chauffe ensuite le produit compact ainsi formé jusqu'à une température supérieure au point de fusion dudit constituant métallique. <Desc/Clms Page number 39>
    7. - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le constituant métallique sous forme finement divi- sée est mélange au carbure, avant d'être placé dans le réci- pient tubulaire.
    8.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le constituant métallique est présent dans le ré- cipient tubulaire sous forme d'une garniture pour la paroi intérieure de ce récipient tubulaire.
    9.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la constituant métallique est présent dans le réai- pient tubulaire sous forme d'une gaine pour un mandrin central et sous forme d'une garniture recouvrant la paroi intérieure du récipient tubulaire.
    10.- Cermette et procédé pour leur obtension, en substance, tels que décrit plus haut, notamment dans les exemples.
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