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et composition obtenue par le procéda.... ' ' 'La présente invention concerne des compositions de
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combinaison supérieure de résistance élevée à. la flexion et de dureté élevée et un procédé pour produire ces compositions.
En raison des développements récents des techniques,
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grande résistance mécanique et d'autres utilisés ont des carac- . téristiques de plus en plus élevées. Il en est résulté des difficultés considérables pour l'utilisation des matières de coupe, de travail et de formage de ces matières. Les recherches effectuées en ce qui concerne les carbures cémentés ont été
par suite orientées pour l'augmentation des valeurs des caractéristiques mécaniques telles que la dureté, la résistance- .
à la rupture transversale et d'autres des carbures. Cependant,
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en général accompagnée d'une diminution de la résistance à la
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entre ces deux caractéristiques.
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Dans la fabrication des carbures cémentes.. il est connu, depuis plusieurs dizaines d'années, que les résistances faibles à la rupture transversale résultent en général de défauts dans la structure du carbure cémenté, une principale, source de diffi-. culte provenant des cavités présentes dans le carbure cémenté. Il est connu aussi que les carbures réfractaires contaminés ont tendance à provoquer un plus grand nombre de vides ou de cavités que les carbures réfractaires purs au moment du frittage, en particulier si le carbure contient des oxydes, tels que le bioxyde de silicium., qui forment avec le carbone des produits gazeux
aux températures élevées. De plus, il a été constaté que des grains de carbure de dimensions trop importantes dans des struc-
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par des valeurs faibles de la résistance à la rupture transversale.
. La pureté du carbure de tungstène produit de la façon classique peut être sensiblement améliorée pour obtenir de <EMI ID=9.1>
procédé utilisé nécessite des étapes supplémentaires augmentant le prix de revient pour le traitement-de carburation, par exemple en soumettant le carbure de tungstène après la production dans
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des alliages à carbure cémenté à gros grains avec environ 10 % de phase de liaison (par exemple de cobalt) conjointement avec
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spéciales pour le traitement de carburation ont certains inconvénients en plus des inconvénients du prix de revient. Par exemple, il apparaît des difficultés du fait du broyage des masses de carbure en préparation pour le frittage de sorte que pendant le frittage il se produit en général un grossissement des grains de carbure qui, en dehors d'un manque d'uniformité, a tendance à
se traduire par une microstructure non uniforme entraînant une diminution de la résistance à la rupture transversale et de la dureté du produit final en carbure cémenté.
Les carbures cémentés classiques à base de poudre de carbure de tungstène produits à partir de tungstène obtenu par réduction du trioxyde de tungstène ont tendance à avoir une microstructure non uniforme du fait que la température de frittage
a une grande influence sur la croissance des grains du carbure. Une température élevée de frittage provoque en général un grossissement substantiel des grains, de sorte que la composition résultante a une faible résistance à la rupture transversale. La solution à ce problème consiste à régler avec précision la température de frittage. De plus, l'équipement du four doit être prévu
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Dans le cas des fours de traitement en discontinu, une partie seulement de la chambre du four peut être utilisée. Il est évident ' que ces facteurs représentent des inconvénients du point de vue pratique.
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plasma d'hydrogène pour la production de poudra de tungstène est connue. -Cependant., ces poudres sont sans inférât en raison des particules extrêmement fines obtenues, par exemple de dimensions
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transversale conjointement avec une dureté élevée. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée uniquement
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cémente est formée par carburation de poudre de tungstène obtenue par réduction par l'hydrogène d'un halogénure de tungstène gazeux. Suivant un mode de mise en oeuvre préféré du procédé, la production
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sensiblement non réagi préchauffé d'halogénure de tungstène et d'hydrogène maintenu à une température supérieure à la température _ ' de réaction de ces réactifs, et l'envoi immédiatement après du'-
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chambre de réaction. La poudre de tungstène métallique est ensuite carburée d'une façon connue pour obtenir de-la poudre de carbure
de tungstène. .
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naison exceptionnelle de dureté et de résistance à la rupture transversale. Il a été constaté d'une façon remarquable que les . - carbures cémentés produits à partir de carbure de tungstène
préparé à partir'de poudre de tungstène obtenue par réduction
par l'hydrogène de chlorure de tungstène gazeux, par exemple,
ont Une microstructure extrêmement homogène et de bonnes carac- <EMI ID=21.1>
génure de tungstène a des avantages techniques et économiques remarquables par rapport aux autres procédés de réduction... Un avantage très important est la plage étroite de distribution des distensions des grains. Un autre avantage est la possibilité de faire varier les dimensions des grains dans une plage impor-
<EMI ID=22.1> mement homogène ainsi que les bonnes caractéristiques mécaniques . sont maintenues. Cela représente une diminution du prix de revient
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La-distribution des dimensions des grains des -,poudres
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obtenue à partir d'un halogénure de tungstène gazeux réduit par
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des grains sont obtenues quand de la poudre de tungstène, obtenue à partir d'un halogène en grains fins de dimensions inférieures
<EMI ID=26.1> de l'hydrogène gazeux (sauf si spécifia les dimensions des grains sont mesurées au microscope électronique). Quand la poudre de carbure de tungstène selon l'invention est mélangée avec du cobalt pour le filtrage afin d'obtenir un carbure cémenté, le système obtenu à une grande stabilité thermodynamique.
Il n'apparaît dans le système aucun grossissement des grains
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-au fait qu'en raison de la plage étroite des dimensions des <EMI ID=28.1>
très peu de grains fins se dissolvant et se précipitant sur des
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de tungstène classique ayant une plage large de distribution des dimensions des particules. Des essais de frittage à une tempé-
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à partir d'un halogénure de la façon décrite ci-dessus, ne provoque . pratiquement pas de grossissement des grains même quand la tempé- rature de frittage est augmentée.
La poudre de tungstène obtenue à partir d'un halogénure est avantageuse car elle peut être obtenue d'une très grande pureté à l'échelle industrielle. Par suite, il ne se produit pratiquement pas de réaction formant des vides pendant le frittage du carbure cémenté. Comma il a été indiqué ci-dessus, les carbures
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d'un halogène, ont de plus de très bonnes caractéristiques mécaniques telles qu'une dureté élevée conjointement avec une résistance
<EMI ID=32.1> D'une façon générale, il peut être considéré que, suivant les
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classiques. Il a été constaté aussi de façon remarquable qu'il est possible d'obtenir une résistance à la rupture transversale
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Il est évident que ces carbures cémentés sont avantageux pour
le tournage des aciers rapides spéciaux et pour la coupe d'autres matières dures.
Un carbure selon l'invention est même supérieur aux carbures cémentés classiques obtenus' par recarburation. Bien
que dans certains cas du carbure cémenté recarburé puisse avoir
une bonne résistance à la rupture transversale, les valeurs de dureté obtenues ne sont pas aussi élevées que celles obtenues
pour des carbures cémentés produits selon l'invention ayant
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grande importance pour les carbures cémentés utilisés quand la
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pour le tournage des métaux. Un facteur d'une importance encore
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l'invention.
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de poudre de tungstène pour la carburation consécutive pour la formation de carbure de tungstène est donné ci-après.
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de tungstène produite dans la chambre de réaction contient du .
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En envoyant ainsi le mélange de gaz dans le tube de nickel à l'état pratiquement non réagi à une température de
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en poudre dé tungstène à son entrée dans la chambre de réaction avec une plage étroite des' dimensions des particules. En formant un mélange très homogène dans lequel les réactifs sont dans un rapport, à une température et à une vitesse prédéterminée, les -
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partir de chlorure de la façon.décrite ci-dessus., en particules de dimensions d'environ 0,23 micron (déterminées par la méthode
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poudre est ensuite comprimé sous une pression d* environ 850 à l.uOO kg/cm pour former des barreaux dressais à la flexion
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Pour étudier 1<2>influence de la. température de frittage .
sur la microstructure et les caractéristiques mécaniques du carbure
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Les carbures sent broyés dans un broyeur à boulets pendant 35 heures avec 13 % de cobalt et 2 % de cire et des barreaux dressais sont ensuite formés par compression sous une pression d'environ
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rable à celle des produits obtenus par des procèdes bien plus compliqués et plus coûteux.
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reste étroit pratiquement du carbure de tungstène, Il doit être compris que certaines quantités d'autres carbures telles que
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que l'expression *'le reste étant pratiquement* permet la présence de ces carbures.
Des exemples typiques de compositions de carbures de tungstène et de cobalt sont données ci-après :
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REVENDICATIONS
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réducteur constitua principalement d'hydrogène 1-une température supérieure à la température de réaction du mélange et par l'envoi
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