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blons ou de déchets métalliques.
L'élimination de riblons ou de déchets métalliques sous la forme de débris de coupe comme des tournures, des copeaux de fraisage, des copeaux de sciage etc... ainsi que des débris de coupe de feuilles métalliques est un problème constant. Ces débris de coupe ont un grand rapport de l'étendue de surface au volume et sont très enclins à l'oxydation. Ils sont volumineux et difficiles à traiter. En outre, un pourcentage important de riblons ou de déchets métalliques est perdu lorsque des débris de coupe de ce genre sont refondus.
Ces problèmes sont particulièrement marqués dans le cas de riblons d'acier pour la raison que l'acier constitue un très grand pourcentage des différents métaux utilisés dans l'industrie.
On a suggéré antérieurement plusieurs propositions pour rendre possible la réutilisation de riblons ou de déchets métalliques sans les refondre. Dans un procédé une masse de débris de coupe est consolidée et forgée à chaud subséquemment en une billette et la billette est ensuite laminée en un produit.
Certaines propositions antérieures suggèrent qu'il est possible de consolider une masse de débris de coupe et de presser ensuite ces débris de coupe dans une matrice pour former une billette pressée. Toutes ces propositions aboutissent à un produit d'une qualité métallurgique incertaine et ayant un aspect de surface généralement médiocre. Les difficultés impliquées sont telles que pour autant qu'on le sache, aucun de ces procédés n'est en usage dans l'industrie.
La raison de l'apparition de ces problèmes est presque certainement la présence d'oxyde à la surface des riblons. Le terme oxyde désigne la rouille dans l'invention. Au cours des essais de l'invention on a constaté que des difficultés persistaient si les riblons avant l'utilisation n'étaient pas nettoyés, c'est à dire débarrassés des oxydes et de la rouille ainsi que des matières étrangères comme l'huile, la graisse etc... La conclusion est que même si la masse consolidée est chauffée dans une atmosphère réductrice avant le travail à chaud, une oxydation suffisante apparaît pendant le transfert de la masse chauffée <EMI ID=2.1>
être travaillée en raison des inclusions d'oxyde apparaissant dans le produit final.
L'invention crée un procédé dans lequel ces difficultés sont supprimées.
L'invention crée un procédé de fabrication d'un produit essentiellement homogène à partir de riblons métalliques ou de déchets métalliques, qui consiste : a) à tasser une quantité de débris de coupe à une température inférieure à celle à laquelle un degré important d'oxydation peut apparaître dans une masse ayant une densité d'au <EMI ID=3.1>
même métal, b) à entourer la masse dans une chemise essentiellement étanche à l'air, c) à provoquer qu'un gaz réducteur soit présent dans la chemise, et en appliquant de- la chaleur, à provoquer que le gaz réduise les oxydes superficiels présents sur les débris de coupe et, d) à travailler à chaud la masse désoxydée entourée par une chemise pour former le produit homogène.
Le tassement peut être réalisé à la température ambiante. Le degré de tassement est de préférence aussi important que cela est possible du point de vue économique sans pour autant être si important que le gaz réducteur ne puisse pénétrer dans les interstices entre les débris de coupe. De môme on a trouvé qu'un certain degré de tassement est nécessaire, ceci en raison du fait qu'il est évident qu'il est désirable dans de nombreuses circonstances que la chemise soit aussi mince que possible. Si les débris de coupe ne sont pas tassés, la chemise à paroi mince se rompt fréquemment sous la pression du travail à chaud subséquent, ce qui rend la billette inutilisable. On considère que pour une chemise mince, le tassement de 60% est d'environ le degré minimal de tassement du point de vue économique bien qu'un tassement de
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constitue un bon tassement pour le travail non seulement du point <EMI ID=5.1>
soit' suffisamment résistante pour empêcher la rupture de la chemise*
Le fait que les débris de coupe puissent être tassés avant d'être entourés avec une chemise constitue une caractéristique de l'invention. En outre, cette opération peut être mise
en oeuvre dans une machine de formation de briquettes disponible dans le commerce. Si une grande billette est désirée, plusieurs briquettes peuvent être introduites dans la chemise et tassées
de nouveau avant que la chemise soit fermée. L'un des avantages du procédé résïde en ce que la chemise peut être sous la forme d'un conduit qui peut s'adapter étroitement dans la matrice de
pressage. La présence de la chemise rend l'usure de la matrice négligeable.
Le gaz réducteur peut être introduit dans la chemise suivant toute manière appropriée. Un des procédés les plus préférés pour réaliser cette opération consiste à introduire une substance solide dans la chemise avant que les riblons ou déchets métalliques y soient insérés. Cette substance se combine alors
avec une autre substance dans la chemise pour dégager le gaz réducteur. Une substance de ce type très appropriée est du carbone. Elle peut être sous la forme de poudre de graphite où,
lorsque des riblons en acier à forte teneur en carbone ou à teneur. moyenne en carbone, sont utilisés, il y a suffisamment d'oxyde
de carbone engendré par la décarburisation de l'acier lorsqu'il
est chauffé pour réduire tout l'oxyde.
Il est désirable mais non essentiel de permettre au
gaz réducteur en excès de s'échapper de la chemise. On a trouvé pendant le déroulement des essais mis en oeuvre au cours de l'invention que si les extrémités de la chemise sont simplement repliées sur la masse tassée ou "perlée" sur les plaques d'extrémité insérées dans les extrémités de la chemise que la masse
est complètement recouverte, ce qui procure normalement un degré suffisant de protection pour l'oxydation tout en permettant au
gaz réducteur en excès de s'échapper. Coci constitue un procédé particulièrement approprié dans le cas d'une chemise à paroi
mince. Pour une chemise à paroi épaisse, il peut être souhaitable
de souder un bouchon dans chaque extrémité de la chemise. Dans ce <EMI ID=6.1> bouchon ou la chemise.
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tion réside en ce que la chemise peut être transformée, dans le produit traité à chaud, en une couche extérieure résistant à la corrosion. A cette fin, l'invention prévoit que la chemise soit en un métal résistant à la corrosion comme par exemple en acier inoxydable. On a trouvé en raison du très grand degré de tassement, pouvant être obtenu par l'emploi de briquettes que la
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dant le traitement à chaud et que dans le produit final elle forme une couche extérieure uniformément étalée sur le produit final. En fait la chemise doit être suffisamment épaisse pour procurer ce résultat. La forme de la coupe transversale du produit, de même, ne doit pas être trop complexe. Cependant pour des barres de section ronde ou carrée, l'épaisseur de la couche extérieure est d'une façon surprenante constante.
On envisage qu'une opération de nettoyage des débris de coupe avant le tassement soit normalement réalisée. En outre les débris de coupe sont normalement réduits sous la forme de copeaux avant d'être tassés.
Comme on l'a déjà mentionné, le procédé de l'invention est applicable à toutes les formes convenables de débris de coupe mais il est particulièrement approprié pour des débris de coupe sous la forme de tournures, de copeaux de fraisage, de copeaux de\sciage etc.
Une autre caractéristique de l'invention est que le procédé peut être appliqué au traitement à chaud sous la forme de laminage. En raison de la pression locale très élevée appliquée par les rouleaux à une billette, il est nécessaire que la billette soit raisonnablement résistante. Ceci peut être obtenu par un tassement à chaud dans le cas d'une billette qui n'est pas che-
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rois relativement importante, rend ce tassement à chaud non nécessaire et procure même un inconvénient en raison du danger accru de l'oxydation.
L'invention est également caractérisée en ce que le <EMI ID=10.1>
refoulage de matière. Avec ce procédé il y a un tassement à
chaud de la billette chemisée dans une presse de refoulage classique et ensuite la billette est refoulée dans des parties creuses comme un tube. Dans un tel cas, la paroi de la chemise n'a pas besoin d'avoir une grande épaisseur car elle est supportée par les parois du cylindre de la presse de refoulage et ceci paut rendre la production d'acier plus économique.
Dans un mode de réalisation de l'invention, des tournures d'acier sous la forme la plus économique sont utilisées. Dans cette forme elles n'ont pas subi aucune consolidation de tassement et sont par conséquent très volumineuses et élastiques. Les tournures d'acier sont réduites dans une machine de formation de copeaux en longueurs d'environ 3 cm ou moins. Les copeaux sont ensuite nettoyés de l'émulsion d'huile, de la graisse, de la saleté et des diverses impuretés par lavage avec des solvants organiques. A titre de variante ils peuvent être dégraissés à la vapeur d'eau et séchés à l'air chaud. Si la seule impureté est constituée de l'émulsion d'huile, ils peuvent être simplement nettoyés par centrifugation.
Les copeaux sont ensuite transformés en briquettes dans une machine industrielle de formation de briquettes. Avant la formation des briquettes, du graphite en poudre à grains très fins suivant une proportion de 0,1 à 0,05% en poids est ajouté aux copeaux. Les briquettes sont ensuite placées dans un tube d'adaptation et pressées ensemble à la température ambiante. La densité des copeaux tassés dans le tube représente, de préférence,
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de la même dimension, la densité équivalente des briquettes étant au moins environ 60%. L'opération de pressage est réalisée de façon à ce que le pressage soit obtenu à l'aide de deux pistons qui s'appliquent directement sur les copeaux à partir de l'une ou l'autre extrémité du tube, le tube étant supporté dans une matrice. Une mince pellicule de graphite peut être placée à l'intérieur et à l'extérieur du tube pour fournir la lubrification.
Il est également possible d'insérer les copeaux d'une manière lâche dans le tube et de les tasser ensuite. Dans ce cas <EMI ID=12.1>
nécessaires, les opérations de pressage avant le dernier pressage étant effectuées à une pression inférieure à celle utilisée dans le dernier pressage.
La billette est ensuite chauffée au moyen de tout dispositif approprié jusqu'à ce qu'elle ait une température uniforme
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que le chauffage est désiré. Pendant le chauffage, le graphite dans le tube forme de l'oxyde de carbone qui réduit toutes les pellicules d'oxyde superficiel et la rouille présentes sur les copeaux et assure que tout travail à chaud subséquent comme le laminage à chaud soit conduit sous une atmosphère réductrice dans le tube. La formatiez d'oxyde de carbone à partir de carbone et de gaz carbonique ou de carbone et d'oxygène entraîne la formation de deux molécules d'oxyde de carbone pour chaque molécule de gaz carbonique ou d'oxygène. Il en résulte que la pression à l'int�rieur du tube est toujours supérieure à celle à l'extérieur du tube ce qui assure qu'une atmosphère réductrice est toujours présente dans le tube.
Il est très courant de trouver que les tournures d'acier sont des aciers à teneur en carbone élevée ou moyenne. Dans le cas de tels aciers il est possible d'omettre l'introduction de poudre de graphite. Dans ce cas l'acier se décarburise� ce qui produit-la source de carbone nécessaire pour la production d'oxyde de carbone.
La billette peut être de toutes dimensions appropriées. Jusqu'à présent une billette de 180 mm de diamètre et de 1 000 mm
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que l'on a produit.
L'invention est représentée à titre d'exemples non limitatifs par les essais suivants
ESSAI 1
Dans cet essai typique pour observer l'action réductrice de l'oxyde de carbone sur la rouille et les pellicules d'oxyde sur des tournures d'acier, on réalise le procédé suivant :
Huit, échantillons sont préparés se composant de quatre briquettes obtenues à partir de tournures d'acier fortement <EMI ID=15.1>
non rouillées. Deux échantillons do chaque lot' contiennent de la poudre de graphite mélangée avec les tournures dans la proportion de 0,1% en poids. Les briquettes ont un diamètre de 10 cm et une épaisseur de 6 cm. Elles sont placées dans des récipients cylindriques à adaptation étanche et les récipients sont ensuite scellés. -Un- trou de 2 mm de diamètre est perforé dans la partie supérieure de chaque récipient. Quatre des récipients sont choisis, le premier contenant les déchets métalliques rouillés plus le graphite, le second les déchets métalliques rouilles sans graphite, le troisième les déchets métalliques non rouilles recouverts avec la pellicule d'oxyde bleue bien connue plus le graphite et le quatrième le même contenu que le troisième mais sans graphite.
Ces quatre échantillons sont placés dans un petit four et chauffés graduellement jusqu'à 1 200[deg.]C pendant trois heures.
Ils sont ensuite retirés du four et les petits trous dans les récipients sont scellés par soudage. Les récipients sont alors rapidement refroidis en les immergeant dans un bain d'huile. Les quatre.autres récipients contenant des contenus analogues, sont placés dans le four chaud à 1200[deg.]C et chauffés pendant 1 heure. Le même procédé est observé pour le refroidissement comme pour le premier des quatre récipients. Les huit récipients sont ouverts. Des tournures d'acier très brillantes sont observées dans tous les cas ce qui. indique qu'une réduction totale a été réalisée.
Les récipients avec le graphite contiennent des tournures qui sont moins pliables dans la flexion et plus cassantes que les tournures sans graphite., ce qui indique que la carburisation a apparu suivant une mesure légère. Les tournures d'acier ont été frittées ensemble dans une certaine mesure et il est possible de scier les briquettes frittées avec une scie. Lors de l'écrasement d'une partie sciée d'une briquette avec une presse hydraulique, les tournures au centre intérieur de la partie découpée sont aussi brillantes que celles à l'extérieur..de la briquette.
L'essai 1 indique l'état des tournures d'acier juste avant le travail à chaud. Des surfaces complètement réduites sur les tournures assurent qu'un soudage entre les surfaces peut apparaître lorsqu'elles sont travaillées à chaud et l'atmosphère <EMI ID=16.1>
pendant le travail à chaud,
ESSAI 2
On effectue le procédé suivant dans un essai typique pour obtenir une plaque. Les briquettes pressées jusqu'à une densité de 65% sont produites à partir de tournures préparées et mélangées avec 0,1% de graphite. Les briquettes ont un diamètre
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chacune. Quatre de ces briquettes sont placées dans un tube de
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Le tube a une longueur de 36 cm et comporte une pellicule mince de graphite peinte à l'extérieur et à l'intérieur des parois du tube.
Le tube rempli est placé dans une matrice en acier d'un diamètre intérieur de 11,2 cm, d'épaisseur de 7 cm et d'une longueur de 35 cm.
Deux pistons à adaptation étroite sont placés dans les extrémités ouvertes du tube de sorte qu'ils sont pressés directement sur la colonne des déchets métalliques dans le tube. Une première pression est appliquée et ensuite un piston plus long est placé dans l'extrémité de base du tube de sorte qu'une action à " matrice flottante est obtenue lorsqu'on confère la pression maximale à une densité de 80 à 85%. Le tube est ensuite pressé à l'extérieur de. la matrice en acier. Les extrémités du tube sont sciées avec les surfaces des tournures d'acier tassées et deux disques d'acier d'apaisseur analogue au tube sont soudés sur les. extrémités ouvertes du tube.
Un trou de 2 mm de diamètre est perforé dans chacun des disques en acier.
La billette est chauffée dans un four de réchauffage
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bleue brûlant dans chacun des trous perforés dans le disque ce qui indique l'expulsion de l'oxyde de carbone de l'intérieur du tube. La billette est ensuite laminée dans un laminoir classique industriel avec un premier passage conçu pour une billette carrée de dimension de 11,3 cm2. Une réduction de 2 mm sur la diagonale est réalisée lors de chacun du premier des huit passages du lami- <EMI ID=20.1> .............
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parfait et il n'y a pas de différence entre de l'acier produit d'une manière classique.et de l'acier produit par le procède de l'invention qui peut Être observée à l'oeil nu.
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toute la longueur de la barre et sont soumises à des essais de traction. Des morceaux de barre on longueur et également en coupe transversale sont polis et graves et sont soumis à des examens métallographiques et photographiques. Les microphotographies indiquent des jonctions nettes le long desquelles les particules des déchets métalliques ont été soudées ensemble. On n'observe pas d'inclusion d'oxyde.
Le tableau 1 ci-après indique les propriétés physiques des longueurs des barres.
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ESSAI 3
On utilise un tube en acicr inoxydable de diamètre
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qu'il n'y a pas de déchets métalliques lâches et de briquettes insérées et pressées.
Lorsque le tube est suffisamment rempli avec les tournures d'acier, la pression totale est appliquée et la <EMI ID=27.1>
comme dans le cas de l'essai 2 sauf qu'un chauffage intermédiaire de la billette est nécessaire car l'extérieur en acier inoxydable est refroidi plus rapidement.que l'extérieur en acier doux du premier cas.
Le produit laminé est parfait et lors du polissage et de la gravure, on obtient une coupe transversale d'une barre de 3,5 cm x 1 cm dont la chemise extérieure en acier inoxydable peut être distinctement discernée sous la forme d'une couche: blanche non rompue uniforme non gravée d'environ 2 mm à 3,5 mm qui est parfaitement soudée sur le noyau.
ESSAI 4
On effectue le même procédé que dans l'essai 2 sauf que la billette est pressée à chaud avec un tassement d'environ 100% avant le laminage, toutefois pendant le pressage à chaud une oxydation apparaît dans une légère mesure et la surface du produit laminé n'est pas aussi satisfaisante que dans l'essai 2.
ESSAI. 5
On place des briquettes tassées à 80% dans un tube sans le pressage analogue à celui utilisé à l'essai 2. La billette est ensuite laminée, il en résulte un bon produit laminé.
ESSAI 6
-On répète l'essai 2 avec de l'acier à teneur moyenne en carbone et sans l'addition de graphite. Les résultats de l'essai de traction indiquent de meilleures valeurs d'allongement.
TABLEAU II
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On réalise de nombreux autres essais analogues à ceux décrits dans les essais 2 à 6. Aucune plaque qui est éprouvée dans la tension ne donne des propriétés de traction inférieures à celles fournies aux tableaux 1 et 2. Ces propriétés physiques <EMI ID=29.1>
09 00 00 de Quel@
ce à la traction élevée.
Le procédé de fabrication d'acier de l'invention, constitue un procédé industriel très économique pour fabriquer
de l'acier à grande résistance à la traction.
Le procède est remarquable pour la fabrication d'acier plaqué inoxydable à haute résistance à la traction. On peut envisager de nombreuses applications, notamment dans les industries chimiques, où les prix sont prohibitifs, à condition que les plaques d'acier inoxydable employées permettent l'utilisation de plaques en acier plaqué et en acier inoxydable. Le revêtement métallique de l'acier inoxydable représente environ 10 à 20% du poids de l'acier plaqué.
Dans l'invention on entend par produit homogène un produit dans lequel les pièces de métal constitutif sont soudées ou fondues ensemble.
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1 - Procédé de fabrication d'un produit homogène à partir de riblons ou de déchets métalliques, caractérisé en ce qu'il consiste:
a) à tasser une quantité de débris de coupe à une température inférieure à celle à laquelle un degré important d'oxydation peut apparaître dans une masse ayant une densité d'au moins environ 50% celle de la densité d'une masse homogène du même métal; b) à entourer la masse dans une chemise essentiellement étanche à l'air; c) à provoquer qu'un gaz réducteur soit présent dans la chemise, et en appliquant de la chaleur, à provoquer que le gaz réduise les oxydes superficiels présents sur les débris de coupe et, d) à travailler à chaud la masse désoxydée entourée par une chemise pour former le produit homogène.
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bullion or scrap metal.
Removal of scrap or scrap metal in the form of cutting debris like turnings, milling chips, saw chips etc ... as well as sheet metal cutting debris is a constant problem. This cutting debris has a large area to volume ratio and is very prone to oxidation. They are bulky and difficult to process. In addition, a significant percentage of scrap or scrap metal is lost when such cutting debris is remelted.
These problems are particularly marked in the case of scrap steel because steel constitutes a very large percentage of the various metals used in industry.
Several proposals have previously been suggested to make it possible to reuse scrap or scrap metal without remelting it. In one process a mass of cutting debris is consolidated and subsequently hot forged into a billet and the billet is then rolled into a product.
Some prior proposals suggest that it is possible to consolidate a mass of cutting debris and then press that cutting debris into a die to form a pressed billet. All these proposals lead to a product of uncertain metallurgical quality and having a generally poor surface appearance. The difficulties involved are such that as far as is known none of these methods are in use in industry.
The reason for the appearance of these problems is almost certainly the presence of oxide on the surface of the scrap. The term oxide denotes rust in the invention. During the tests of the invention it was found that difficulties persisted if the scrap before use were not cleaned, that is to say free of oxides and rust as well as foreign matter such as oil, grease etc ... The conclusion is that even if the consolidated mass is heated in a reducing atmosphere before hot working, sufficient oxidation occurs during the transfer of the heated mass <EMI ID = 2.1>
be worked due to oxide inclusions appearing in the final product.
The invention creates a method in which these difficulties are eliminated.
The invention provides a process for making a substantially homogeneous product from scrap metal or scrap metal, which comprises: a) packing a quantity of cutting scrap to a temperature below that at which a significant degree of oxidation can occur in a mass with a density of <EMI ID = 3.1>
same metal, b) surrounding the mass in a substantially airtight jacket, c) causing a reducing gas to be present in the jacket, and by applying heat, causing the gas to reduce oxides surface present on the cutting debris and, d) hot working the deoxidized mass surrounded by a jacket to form the homogeneous product.
Compaction can be done at room temperature. The degree of compaction is preferably as great as is economically possible without being so great that reducing gas cannot enter the interstices between the cutting debris. Likewise, it has been found that some degree of packing is necessary, due to the fact that it is obvious that it is desirable in many circumstances for the shirt to be as thin as possible. If the cutting debris is not packed, the thin-walled liner frequently ruptures under the pressure of subsequent hot work, rendering the billet unusable. It is considered that for a thin jacket, the settlement of 60% is about the minimum degree of settlement from an economic point of view although a settlement of
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constitutes a good settlement for the work not only of the point <EMI ID = 5.1>
either 'strong enough to prevent the liner from breaking *
It is a feature of the invention that the cutting debris can be packed before it is wrapped with a shirt. In addition, this operation can be put
implemented in a commercially available briquette forming machine. If a large billet is desired, several briquettes can be introduced into the liner and packed
again before the shirt is closed. One of the advantages of the method is that the liner can be in the form of a duct which can fit tightly into the matrix of
pressing. The presence of the liner makes the wear of the die negligible.
The reducing gas can be introduced into the jacket in any suitable manner. One of the most preferred methods of carrying out this operation is to introduce a solid substance into the jacket before the scrap or scrap metal is inserted therein. This substance then combines
with another substance in the jacket to release the reducing gas. A very suitable substance of this type is carbon. It can be in the form of graphite powder where,
when high carbon or high carbon steel scrap. average carbon, are used, there is sufficient oxide
of carbon generated by the decarburization of steel when
is heated to reduce all oxide.
It is desirable but not essential to allow the
Excess reducing gas from escaping from the jacket. It has been found during the course of the tests carried out in the course of the invention that if the ends of the jacket are simply folded over the packed or "beaded" mass on the end plates inserted in the ends of the jacket that the mass
is completely covered, which normally provides a sufficient degree of protection against oxidation while allowing the
excess reducing gas to escape. Coci is a particularly suitable process in the case of a wall jacket.
thin. For a thick-walled liner it may be desirable
solder a plug into each end of the liner. In this <EMI ID = 6.1> cap or liner.
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In the heat treated product, the liner can be transformed into a corrosion resistant outer layer. To this end, the invention provides for the jacket to be made of a corrosion-resistant metal such as for example stainless steel. It has been found, due to the very high degree of compaction, obtainable by the use of briquettes that the
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during heat treatment and that in the final product it forms an outer layer evenly spread over the final product. In fact the shirt must be thick enough to provide this result. The shape of the cross section of the product, too, should not be too complex. However, for bars of round or square section, the thickness of the outer layer is surprisingly constant.
It is envisioned that a pre-settlement cutting debris cleaning operation will normally be performed. Additionally, cutting debris is normally reduced to shavings before being tamped.
As already mentioned, the method of the invention is applicable to all suitable forms of cutting debris, but it is particularly suitable for cutting debris in the form of turnings, milling chips, cutting chips. sawing etc.
Another feature of the invention is that the method can be applied to heat treatment in the form of rolling. Due to the very high local pressure applied by the rollers to a billet, it is necessary that the billet be reasonably strong. This can be achieved by hot packing in the case of a billet which is not flanged.
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kings relatively large, makes this hot compaction unnecessary and even causes a disadvantage due to the increased danger of oxidation.
The invention is also characterized in that the <EMI ID = 10.1>
upset of material. With this process there is a settlement at
The jacketed billet is heated in a conventional upsetting press and then the billet is forced into hollow parts like a tube. In such a case, the liner wall need not be very thick because it is supported by the cylinder walls of the upsetting press and this can make steel production more economical.
In one embodiment of the invention, steel turns in the most economical form are used. In this form they have not undergone any consolidation of settlement and are therefore very bulky and elastic. The steel turnings are reduced in a chip forming machine to lengths of about 3 cm or less. The chips are then cleaned of oil emulsion, grease, dirt and various impurities by washing with organic solvents. As a variant, they can be degreased with water vapor and dried in hot air. If the only impurity is the oil emulsion, they can be simply cleaned by centrifugation.
The chips are then transformed into briquettes in an industrial briquette forming machine. Before the formation of the briquettes, very fine grained powdered graphite in an amount of 0.1 to 0.05% by weight is added to the chips. The briquettes are then placed in an adapter tube and pressed together at room temperature. The density of the chips packed in the tube is preferably
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of the same size, the equivalent density of the briquettes being at least about 60%. The pressing operation is carried out in such a way that the pressing is obtained by means of two pistons which apply directly to the chips from one or the other end of the tube, the tube being supported in a matrix. A thin film of graphite can be placed inside and outside the tube to provide lubrication.
It is also possible to insert the chips loosely into the tube and then tamp them. In this case <EMI ID = 12.1>
necessary, the pressing operations before the last pressing being carried out at a lower pressure than that used in the last pressing.
The billet is then heated by means of any suitable device until it has a uniform temperature.
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that heating is desired. During heating, the graphite in the tube forms carbon monoxide which reduces any surface oxide films and rust present on the chips and ensures that any subsequent hot work like hot rolling is conducted under an atmosphere reducer in the tube. The formation of carbon monoxide from carbon and carbon dioxide or carbon and oxygen results in the formation of two molecules of carbon monoxide for each molecule of carbon dioxide or oxygen. As a result, the pressure inside the tube is always higher than that outside the tube which ensures that a reducing atmosphere is always present in the tube.
It is very common to find steel turnings to be high or medium carbon steels. In the case of such steels, it is possible to omit the introduction of graphite powder. In this case the steel decarburizes � which produces the carbon source necessary for the production of carbon monoxide.
The billet can be of any suitable size. Until now a billet of 180 mm in diameter and 1000 mm
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that we produced.
The invention is represented by way of nonlimiting examples by the following tests
TEST 1
In this typical test to observe the reducing action of carbon monoxide on rust and oxide films on steel turns, the following process is carried out:
Eight, samples are prepared consisting of four briquettes obtained from strong steel turnings <EMI ID = 15.1>
not rusty. Two samples of each batch contain graphite powder mixed with the turnings in the proportion of 0.1% by weight. The briquettes have a diameter of 10 cm and a thickness of 6 cm. They are placed in tight fitting cylindrical containers and the containers are then sealed. -A 2mm diameter hole is punched in the top of each container. Four of the containers are chosen, the first containing the rusty scrap metal plus graphite, the second the rusting scrap metal without graphite, the third the non-rusting scrap metal covered with the well-known blue oxide film plus graphite and the fourth the same content as the third but without graphite.
These four samples are placed in a small oven and gradually heated to 1200 [deg.] C for three hours.
They are then removed from the oven and the small holes in the containers are sealed by welding. The containers are then quickly cooled by immersing them in an oil bath. The other four containers containing similar contents are placed in the oven hot at 1200 [deg.] C and heated for 1 hour. The same process is observed for cooling as for the first of the four vessels. All eight containers are open. Very shiny steel turns are observed in all cases which. indicates that a total reduction has been achieved.
The vessels with the graphite contain turnings which are less pliable in bending and more brittle than the turnings without graphite, indicating that carburization has occurred to a slight extent. The steel turnings have been sintered together to some extent and it is possible to saw the sintered briquettes with a saw. When crushing a sawn portion of a briquette with a hydraulic press, the turnings in the inner center of the cut portion are as bright as those on the outside of the briquette.
Test 1 indicates the condition of the steel turns just before hot work. Completely reduced areas on the turns ensure that a weld between the surfaces can occur when hot worked and atmospheric <EMI ID = 16.1>
during hot work,
TEST 2
The following procedure is carried out in a typical test to obtain a plaque. Briquettes pressed to a density of 65% are produced from turnings prepared and mixed with 0.1% graphite. Briquettes have a diameter
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each. Four of these briquettes are placed in a tube of
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The tube is 36 cm long and has a thin film of painted graphite on the outside and inside of the tube walls.
The filled tube is placed in a steel die with an inner diameter of 11.2 cm, a thickness of 7 cm and a length of 35 cm.
Two tightly fitting pistons are placed in the open ends of the tube so that they are pressed directly onto the column of scrap metal in the tube. A first pressure is applied and then a longer piston is placed in the base end of the tube so that a floating die action is obtained when maximum pressure is imparted at a density of 80 to 85%. The tube is then pressed out of the steel die. The ends of the tube are sawn with the surfaces of the steel turns packed and two steel discs of tube-like thickness are welded to the open ends of the tube. tube.
A 2 mm diameter hole is drilled in each of the steel discs.
The billet is heated in a reheating oven
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blue burning in each of the punched holes in the disc indicating the expulsion of carbon monoxide from inside the tube. The billet is then rolled in a conventional industrial rolling mill with a first pass designed for a square billet with a dimension of 11.3 cm2. A reduction of 2 mm on the diagonal is made during each of the first of the eight passes of the lami- <EMI ID = 20.1> .............
<EMI ID = 21.1>
perfect and there is no difference between steel produced in a conventional manner and steel produced by the process of the invention which can be observed with the naked eye.
<EMI ID = 22.1>
the entire length of the bar and are subjected to tensile tests. Pieces of bar in length and also in cross section are polished and grained and are subjected to metallographic and photographic examinations. Photomicrographs show sharp junctions along which particles of scrap metal have been welded together. No oxide inclusion is observed.
Table 1 below indicates the physical properties of the lengths of the bars.
<EMI ID = 23.1>
<EMI ID = 24.1>
TEST 3
A stainless steel tube of diameter
<EMI ID = 25.1>
<EMI ID = 26.1>
that there is no loose scrap metal and briquettes inserted and pressed.
When the tube is sufficiently filled with the steel turns, full pressure is applied and the <EMI ID = 27.1>
as in the case of test 2 except that intermediate heating of the billet is necessary because the stainless steel exterior is cooled faster than the mild steel exterior of the first case.
The rolled product is perfect and when polishing and etching a cross section of a 3.5 cm x 1 cm bar is obtained, the outer stainless steel jacket of which can be distinctly discerned as a layer: Unbroken, uniform unetched white of approximately 2mm to 3.5mm which is perfectly welded to the core.
TEST 4
The same process is carried out as in test 2 except that the billet is hot pressed with a settlement of about 100% before rolling, however during hot pressing oxidation occurs to a slight extent and the surface of the rolled product is not as satisfactory as in test 2.
TRIAL. 5
Briquettes packed at 80% are placed in a tube without the pressing similar to that used in test 2. The billet is then rolled, resulting in a good rolled product.
TEST 6
-We repeat test 2 with steel with a medium carbon content and without the addition of graphite. The results of the tensile test indicate better elongation values.
TABLE II
<EMI ID = 28.1>
Many other tests analogous to those described in tests 2 to 6 are carried out. No plate which is tested in tension gives tensile properties inferior to those provided in Tables 1 and 2. These physical properties <EMI ID = 29.1>
09 00 00 from Quel @
this at high traction.
The steel manufacturing process of the invention constitutes a very economical industrial process for manufacturing
high tensile steel.
The process is remarkable for making high tensile stainless steel plated. Many applications can be envisioned, especially in the chemical industries, where prices are prohibitive, provided that the stainless steel plates employed allow the use of plated steel and stainless steel plates. The metallic coating of stainless steel accounts for approximately 10 to 20% of the weight of the plated steel.
In the invention by homogeneous product is meant a product in which the constituent metal parts are welded or melted together.
<EMI ID = 30.1>
1 - A method of manufacturing a homogeneous product from scrap or scrap metal, characterized in that it consists:
a) compacting a quantity of cutting debris at a temperature lower than that at which a significant degree of oxidation can appear in a mass having a density of at least about 50% that of the density of a homogeneous mass of the same metal; b) surrounding the mass in an essentially airtight jacket; c) causing a reducing gas to be present in the jacket, and by applying heat, causing the gas to reduce the surface oxides present on the cutting debris and, d) hot working the deoxidized mass surrounded by a shirt to form the homogeneous product.