CH316861A - Hot extrusion process, in the press, to obtain a profile - Google Patents

Hot extrusion process, in the press, to obtain a profile

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CH316861A
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CH
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billet
metals
bar
die
spinning
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French (fr)
Inventor
Sejournet Jacques
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Comptoir Ind Etirage
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/22Making metal-coated products; Making products from two or more metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C33/00Feeding extrusion presses with metal to be extruded ; Loading the dummy block
    • B21C33/004Composite billet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Description

  

  Procédé de filage à chaud, à la presse, pour     l'obtention    d'un     profilé       La présente invention concerne un pro  cédé de filage à chaud, à la presse, pour l'ob  tention, à partir d'une billette constituée trans  versalement à son axe par au moins deux mé  taux différents juxtaposés, d'un profilé barre  ou tube, présentant des sections transversales  composites de métaux dont la grandeur des sur  faces est sensiblement proportionnelle à     celle     des surfaces de ces métaux dans les plans     cor-          réspondants    de la billette.  



  L'invention a pour but la fabrication de  profilés ou de tubes, symétriques autour de  leur axe longitudinal, dont les parties intérieu  res et extérieures sont constituées de deux ou  plusieurs aciers de nature     différente,    répartis  avec précision dans leur épaisseur et sur toute  leur longueur, suivant des rapports déterminés  à l'avance.  



  On fabrique déjà par filage des profilés  composites constitués de plusieurs métaux dif  férents. Plusieurs méthodes ont été proposées.  



  Une première méthode connue consiste à  placer dans le conteneur de la presse à filer une  barre centrale entourée d'un tube et à forcer  l'ensemble, préalablement assemblé à     froid,    à  passer à travers la filière comme un bloc ho  mogène, mais cette méthode ne s'applique  qu'à des métaux relativement faciles à filer. Si  l'on essaye de mettre en     oeuvre    des métaux  difficiles à     filer,    tels que de l'acier, on cons-         tate    que le métal central file en premier et que,  de ce fait, la répartition des deux métaux dans  le produit filé s'écarte de celle existant dans  le produit de départ.  



  D'après une autre méthode connue, on in  troduit dans le conteneur deux blocs constitués  de métaux différents s'emmanchant l'un dans  l'autre, le bloc du métal destiné à constituer  la partie extérieure du     profilé    se trouvant placé  du côté de la filière. Ce procédé ne permet tou  tefois d'obtenir ni une régularité     suffisante    de  la couche métallique entourant la barre filée,  ni un recouvrement de la barre sur toute sa  longueur par le métal extérieur.  



  Une troisième méthode connue consiste à  placer à l'extrémité du lingot, entre celui-ci et  la filière, un métal de placage qui, par l'effet  de la pression du filage, vient se répartir éga  lement sur     toute    la surface du profilé et y  adhère étroitement. Mais il ne s'agit là que de  la fabrication de produits plaqués, c'est-à-dire  présentant     un    revêtement de faible épaisseur.  



  Selon un quatrième procédé connu de fi  lage à -chaud de métaux     difficilement        filables,     on interpose, soit uniquement entre la filière  et l'extrémité du lingot qui lui fait face, soit,  en outre, entre d'autres parties de l'outillage et  du lingot, une matière fondant partiellement  ou totalement sous l'effet de la chaleur du lin  got tout en restant visqueuse, par exemple un      verre, un oxyde, un sel, ou un laitier répondant  à ces conditions.  



  Or, en soumettant le métal des objets ob  tenus par ce procédé à une étude systématique,  on a pu se rendre compte qu'en passant de  l'état de billette à celui de profilé, le métal suit  une loi d'écoulement et de répartition par rap  port à l'axe de filage bien différente de celle  que l'on observe pour des profilés résultant des  mêmes opérations, exception faite de l'emploi  du lubrifiant selon le dernier des procédés     ci-          dessus    mentionnés.  



  On a en effet constaté que lorsqu'on file  une billette de métal homogène sans faire     in-          tervenir'    ledit lubrifiant, la répartition dans le  profilé ou le tube contenu, du métal consti  tuant la billette se fait d'une façon très diffé  rente pour les parties de la billette filées au  début et celles filées à la fin de l'opération.  Ainsi, si l'on file une barre ronde à partir d'une  billette cylindrique, les tranches successives de  cette billette deviennent, dans la barre, des cy  lindres plus ou moins longs se chevauchant  les uns les autres et les portions de métal qui,  dans la billette, se trouvent le long d'une droite  parallèle à son axe, apparaissent dans la barre  suivant une courbe non parallèle à l'axe.  



  Au contraire, dans le cas où une bonne lu  brification est assurée, non seulement entre la  billette et la filière, mais encore entre la     bil-          lette    et le conteneur, le long des parois de ce  dernier, la déformation du métal au cours du  filetage et, par conséquent, sa répartition dans  le profilé ou le tube obtenus sont toutes dif  férentes. Les tranches cylindriques successives  de la billette se transforment alors en tronçons  cylindriques successifs constituant la barre.  Ces tronçons sont le résultat de l'allongement  des tranches de billettes et sont identiques en  tre eux.  



  En outre, les portions de métal qui, dans la  billette, se trouvent sur une parallèle à l'axe  de celle-ci, se retrouvent également dans la  barre, à moindre distance, sur une parallèle  au même axe. Ce résultat cependant n'est ob  tenu que si la paroi du conteneur est très soi  gneusement lubrifiée au cours de l'opération,    par exemple au moyen d'une couche de voile  de verre enroulée autour de la billette.  



  On pouvait s'attendre à ce que le métal  d'une billette non homogène, constituée, par  exemple, de deux métaux superposés ou répar  tis en double couche autour de l'axe de la     bil-          lette,    n'obéisse pas à cette règle, un déplace  ment relatif des métaux étant à craindre, sur  tout lorsqu'ils présentaient de fortes différen  ces de propriétés. Or, on a trouvé que, lors  qu'on file une billette constituée d'au moins  deux métaux différents avec interposition d'un  lubrifiant vitreux entre l'outil de filage et la  billette, on obtient, ce qui est surprenant, une  barre hétérogène dans laquelle la répartition  des métaux suit sensiblement la même règle  que dans le cas d'une billette homogène.

   On  constate, en effet, que toutes les portions de  l'un ou de l'autre métal de la billette se trans  forment en des portions semblables dans la  barre filée, de telle sorte que la répartition des  deux métaux dans la barre se fait d'une façon  parfaitement régulière ; en particulier, les sec  tions respectives des divers métaux sont sen  siblement dans le même rapport dans la barre  que dans les parties correspondantes de la  billette.  



  Le procédé objet de la présente invention  est caractérisé par le fait que l'on interpose  une matière incombustible dont la viscosité  varie en fonction de la température et qui fond  au moins partiellement et devient visqueuse à  la température de l'opération de filage, d'une  part, entre la billette à filer et la filière et, d'au  tre part, entre cette billette et la paroi du con  teneur de la presse à filer.  



  En opérant ainsi on obtient une répartition  des différents métaux, dans les sections trans  versales des produits filés reproduisant sensi  blement le     rapport    des couches desdits métaux  dans les sections correspondantes de la billette  de départ.  



  Les diverses parties de la billette de départ  pourront, par exemple, être constituées par un  cylindre de métal intérieur plein et par un cy  lindre creux extérieur, entourant le premier,  d'un autre métal. Dans ce cas, si l'orifice de      la filière est, par exemple, de section circu  laire, elle-même coaxiale aux deux cylindres,  la barre filée sera constituée par une partie cy  lindrique intérieure pleine et une partie exté  rieure également cylindrique, les sections des  deux parties métalliques de la barre étant géo  métriquement semblables aux sections corres  pondantes de la billette.

   Si, au contraire, l'ori  fice de la filière n'est pas circulaire, les sec  tions de la barre ne seront plus géométrique  ment semblables aux sections correspondantes  de la billette mais les surfaces des deux métaux  dans les sections de la barre seront entre elles  sensiblement dans le même rapport que dans  les sections correspondantes de la billette.  



  D'une manière générale, la barre filée aura,  bien entendu, la section extérieure de la filière  et les couches des     différents    métaux seront ré  parties dans les     différentes    sections de la barre  sensiblement suivant le même rapport que dans  les sections correspondantes de la billette.  



  Enfin, et c'est là un des avantages fonda  mentaux du procédé, à une section de forme  constante tout le long de la billette correspond  également une     seciion    de forme constante tout  le long de la barre.  



  Si, au lieu d'être constituée de deux cylin  dres, la billette est formée de deux troncs de  cônes coaxiaux emmanchés l'un dans l'autre,  cette même configuration se reproduira dans  la barre, à condition que la filière ait une sec  tion circulaire coaxiale aux troncs de cônes.  



  Le procédé s'applique de façon identique  à la fabrication de tubes composites. Si l'on  part, par exemple, d'une billette constituée par  deux cylindres creux, l'un intérieur, l'autre  extérieur, et si l'on file cette billette, conformé  ment au présent procédé, à l'aide d'un mandrin  pénétrant dans le cylindre intérieur et d'une fi  lière à section circulaire, on obtient un tube  constitué par deux parties cylindriques, l'une  intérieure, l'autre extérieure, dans lequel les  rapports des sections des deux métaux seront  sensiblement les mêmes que dans la billette.  



  On peut, bien entendu, imaginer toute au  tre combinaison pour la répartition des diffé-         rents    métaux dans la billette, ce qui permet  d'obtenir des profilés ou des tubes composites  comportant toutes les répartitions désirables et  imaginables des différents métaux. On peut  prévoir à l'avance cette répartition dans le pro  filé ou le tube grâce au fait que les rapports  des sections des divers métaux conservent sen  siblement, dans les produits filés, la même va  leur que dans la billette de départ.  



  Les diverses pièces constituant la billette  composite peuvent être exécutées en métaux  différents permettant d'obtenir dans ces con  ditions des produits dont les diverses parties  possèdent des propriétés     différentes.        Il    est es  sentiel dans ce cas que les températures de fu  sion des divers métaux constituant la billette  soient supérieures à la température normale de  filage du métal le plus réfractaire.  



  On peut, par exemple, obtenir des profilés  pleins dont la partie extérieure présente des  propriétés différentes de celles de la partie in  térieure, par exemple des profilés en acier doux  recouverts d'une couche d'acier inoxydable  d'épaisseur préalablement     déterminée.    On peut  également obtenir des profilés dont l'intérieur  soit en acier doux ordinaire et l'extérieur en  acier présentant une résistance particulière à  l'usure. On peut encore obtenir des tubes en  acier doux dont les surfaces extérieure et/ou  intérieure sont, par exemple, constituées en  acier inoxydable. On peut en outre fabriquer  des tubes dont une des surfaces au moins pré  sente une dureté particulièrement élevée, le  reste du tube étant en acier doux ordinaire.

    Dans le dessin annexé  la     fig.    1 est une vue en coupe du conte  neur d'une presse à filer, muni de sa     filière    et  chargé d'une billette composite ;    la     fig.    2 est une vue en coupe d'une barre  filée en l'absence de lubrifiant;    la     fig.    3 est une vue en coupe d'une barre  analogue obtenue selon le procédé objet de  l'invention.

      les     fig.    4, 5 et 6 sont des vues en coupe de  billettes pleines constituées de deux métaux       différents    ;      les     fig.    7, 9 et 11 sont des vues en coupe  de barres obtenues sans lubrifiant à partir de  billettes respectivement telles que celles repré  sentées aux     fig.    4 à 6 ;

    les     fig.    8, 10 et 12 sont des vues en coupe  de     barres    obtenues, selon le procédé objet de  l'invention, à partir de     billettes    respectivement  telles que celles représentées aux     fig.    4 à 6 ; et  la     fig.    13 est une vue en coupe d'une     bil-          lette    tubulaire emmanchée sur le mandrin d'une  presse à filer pour l'obtention d'un tube com  posite.  



  A la     fig.    1, on a représenté un conteneur 1  muni de sa filière 2 et du porte-filière 3, dans  lequel a été introduite une billette hétérogène  ronde, constituée de trois métaux différents for  mant respectivement les couches a, b et c. Un  piston de presse 5 est susceptible de faire pas  ser la billette ainsi constituée à travers l'ori  fice 6 de la filière 2.  



  Lorsqu'on met en marche la presse sans  interposer de lubrifiant entre la     billette     et la     filière,    d'une part, et la billette et  le conteneur, d'autre part, on constate que les  différents métaux constituant la     billette    ne tra  versent pas la filière en même temps. Il s'éta  blit un décalage entre eux, dans lequel le métal  a, qui est le plus au centre, a le premier rang,  ainsi que le montre la     fig.    2. Toute la partie  antérieure de la barre est inutilisable et doit  être coupée. On remarque, de plus, que les  couches résultant des divers métaux ne présen  tent pas une épaisseur constante.

   Ainsi, lors  qu'on veut filer une barre sans utiliser de lubri  fiant, on obtient un faible rendement, du fait  du tronçon de barre qu'il est chaque fois né  cessaire de couper ; la variation de l'épaisseur  des différents métaux le long de la barre con  duit également à des     différences    de propriétés  parfois gênantes.  



  Par contre, lorsqu'on opère en interposant  entre la billette et la filière, d'une part, et le  conteneur, d'autre part, un lubrifiant constitué  par une matière incombustible et fondant au  moins partiellement en prenant une consistance    visqueuse à la température de l'opération, par  exemple un verre, un oxyde, un sel ou un lai  tier répondant à ces conditions, on obtient des  barres dans lesquelles les métaux sont répartis  de façon très régulière et ne présentent entre  eux qu'un décalage longitudinal négligeable,  ainsi que le. montre la     fig.    3.  



  On remarque, en effet, que la barre obte  nue selon ce procédé présente une structure  en couches régulières et uniformes, la réparti  tion des métaux à l'extrémité antérieure n'étant  que légèrement perturbée.  



  Lorsqu'on désire une répartition variable  des métaux dans le sens de la longueur de la  barre, on part de billettes dans lesquelles cette  répartition désirée apparaît déjà à une échelle  plus ramassée. C'est ainsi qu'avec des billettes  telles que représentées aux     fig.    4 à 6 consti  tuées, par exemple, par deux éléments concen  triques de métaux différents d et e, on obtient  respectivement, en opérant selon le procédé  objet de la présente invention, des barres tel  les que celles représentées aux     fig.    8, 10 et 12,  dans lesquelles la disposition des métaux dans  les sections est géométriquement semblable à  celle des billettes de départ correspondantes.

    Par contre, si l'on opère en absence de lubri  fiant, on obtient des produits dans lesquels la  répartition des métaux est très différente de  celle de la billette de départ, ainsi que le mon  trent les     fig.    7, 9 et 11 correspondant aux     fig.     8, 10 et 12.  



  Enfin, dans la fi-. 13, une billette 10 com  posite est placée dans un conteneur 11 qui  comporte, à l'une de ses extrémités, un     porte-          filière    12 et une filière 13. Un piston 14, ayant  une tête 15, pénètre dans l'autre extrémité du  conteneur 11. Un mandrin 16 est fixé sur un  support 17, support qui peut glisser dans le  piston 14. Le mandrin est introduit dans une  ouverture centrale 18 ménagée dans la billette  de métal composite, et peut être mû dans la  direction de la filière 13 de manière qu'il pé  nètre à travers l'ouverture de ladite filière.

   La  billette composite est constituée d'un cylindre  19 intérieur, creux, en acier doux, et d'un autre  cylindre 20 creux extérieur en acier inoxyda-           ble.    Pour opérer le filage, on porte la billette  ainsi constituée à la température de filage de  l'acier inoxydable, par exemple par     chauffage     dans un     bain    d'un sel, et ensuite on l'enrobe  d'un voile de verre pour constituer une couche  21 de lubrifiant. De même, le mandrin 16 est  enveloppé dans du voile de verre formant une  couche lubrifiante 22. Une masse 23 de verre  est en outre disposée dans le conteneur 11 en  avant de la filière 13. La billette ainsi chauf  fée et entourée de toutes parts de matière lu  brifiante, est alors filée par déplacement du  piston 14 et du mandrin 16.

   Il en résulte un  tube composite ayant une section intérieure en  acier doux et une écorce extérieure en acier  inoxydable, l'épaisseur des deux métaux est  sensiblement égale tout le long du tube filé, et  la partie à rebuter à l'extrémité du tube est pra  tiquement négligeable.    Pour mieux préciser encore les conditions  opératoires, on décrira ci-après, à titre d'exem  ple, une opération de filage d'un tube de métal  composite. Les chiffres de référence se rappor  tent à la     fig.    13.    Dans un conteneur monté sur une presse  de 1500 tonnes, on a introduit une billette de  métal composite constituée d'un cylindre tubu  laire central 19 en acier doux ordinaire et d'un  cylindre extérieur 20 en acier inoxydable du  type 18/8.

   Le diamètre intérieur du cylindre  19 était de 65 mm et son diamètre extérieur  d'environ 105 mm ; et les diamètres corres  pondants du cylindre 20 étaient d'environ  105 mm et d'environ 148 mm. Le diamètre  intérieur du conteneur 11 était de 148 mm,  la longueur de la billette 10 d'environ  200 mm. Un jeu d'environ 1/2 mm était dis  ponible entre le cylindre 19 et le cylindre 20,  lesquels étaient reliés à chacune de leurs ex  trémités par des points de soudure 24. Avant  introduction dans la presse, on a chauffé la     bil-          lette    à environ 1220 C dans un bain de chlo  rure de baryum et ensuite on l'a enveloppée de  voile de verre pour former la couche lubri  fiante 21. De même, le mandrin 16 a été en  veloppé de voile de verre pour constituer la  couche lubrifiante 22.

   Une masse 23 de laine    de verre a été placée dans le conteneur devant  la filière 13.  



  On a opéré le filage en appliquant sur la       billette    une pression de 61     kg/mm2.     



  Le tube filé obtenu avait environ 10 m de  long, un diamètre extérieur de 60 mm, et une  épaisseur totale de 2 mm 1/2, cette épaisseur  comprenant une épaisseur d'acier inoxydable  et une épaisseur d'acier doux d'environ  1,25 mm chacune. Les épaisseurs relatives des  deux sections ne variaient pas de plus de  0,2 mm depuis une extrémité jusqu'à l'autre  du tube filé ; les deux parties du tube étaient  fortement adhérentes l'une à l'autre.



  The present invention relates to a hot-spinning process, using a press, for obtaining, from a billet formed transversely to its axis by at least two different juxtaposed me rates, of a bar or tube profile, having composite cross sections of metals, the size of the surfaces of which is substantially proportional to that of the surfaces of these metals in the corresponding planes of the billet.



  The object of the invention is the manufacture of sections or tubes, symmetrical about their longitudinal axis, the internal and external parts of which consist of two or more steels of different nature, distributed with precision in their thickness and over their entire length. , according to predetermined ratios.



  Composite profiles made of several different metals are already produced by spinning. Several methods have been proposed.



  A first known method consists in placing in the container of the extrusion press a central bar surrounded by a tube and in forcing the assembly, previously assembled cold, to pass through the die like a homogeneous block, but this method only applies to metals that are relatively easy to spin. If one tries to use metals that are difficult to spin, such as steel, one finds that the central metal spins first and that, therefore, the distribution of the two metals in the spun product s 'deviates from that existing in the starting product.



  According to another known method, two blocks made of different metals are introduced into the container, which fit into each other, the block of metal intended to constitute the outer part of the profile being placed on the side of the Faculty. However, this process does not make it possible to obtain either sufficient regularity of the metal layer surrounding the extruded bar, or a covering of the bar over its entire length by the outer metal.



  A third known method consists in placing at the end of the ingot, between the latter and the die, a plating metal which, by the effect of the extrusion pressure, is also distributed over the entire surface of the profile and adheres to it closely. But this is only the manufacture of plated products, that is to say having a thin coating.



  According to a fourth known method of hot-spinning of metals which are difficult to spin, is interposed either only between the die and the end of the ingot which faces it, or, in addition, between other parts of the tool and ingot, a material which melts partially or totally under the effect of the heat of the flax tasted while remaining viscous, for example a glass, an oxide, a salt, or a slag meeting these conditions.



  However, by subjecting the metal of the objects obtained by this process to a systematic study, we were able to realize that in passing from the state of billet to that of profile, the metal follows a law of flow and distribution. with respect to the spinning axis very different from that observed for profiles resulting from the same operations, except for the use of the lubricant according to the last of the above-mentioned processes.



  It has in fact been observed that when a homogeneous metal billet is spun without causing said lubricant to intervene, the distribution in the profile or the tube contained, of the metal constituting the billet takes place in a very different manner for the parts of the billet spun at the start and those spun at the end of the operation. Thus, if a round bar is spun from a cylindrical billet, the successive slices of this billet become, in the bar, more or less long cylinders overlapping each other and the portions of metal which, in the billet, lie along a line parallel to its axis, appear in the bar following a curve not parallel to the axis.



  On the contrary, in the case where a good lubrication is ensured, not only between the billet and the die, but also between the ball and the container, along the walls of the latter, the deformation of the metal during the threading and, consequently, its distribution in the profile or the tube obtained are all different. The successive cylindrical sections of the billet are then transformed into successive cylindrical sections constituting the bar. These sections are the result of the elongation of the slices of billets and are identical to each other.



  In addition, the portions of metal which, in the billet, are on a parallel to the axis of the latter, are also found in the bar, at a shorter distance, on a parallel to the same axis. This result, however, is only obtained if the wall of the container is very carefully lubricated during the operation, for example by means of a layer of glass veil wound around the billet.



  One might expect that the metal of a non-homogeneous billet, made up, for example, of two metals superimposed or distributed in a double layer around the axis of the bullet, would not obey this rule. , a relative displacement of metals being to be feared, especially when they presented strong differences in properties. Now, it has been found that, when a billet consisting of at least two different metals is spun with the interposition of a glassy lubricant between the spinning tool and the billet, a heterogeneous bar is obtained, which is surprisingly. in which the distribution of metals follows substantially the same rule as in the case of a homogeneous billet.

   It is observed, in fact, that all the portions of one or the other metal of the billet are transformed into similar portions in the extruded bar, so that the distribution of the two metals in the bar is made d 'in a perfectly regular fashion; in particular, the respective sections of the various metals are substantially in the same ratio in the bar as in the corresponding parts of the billet.



  The process which is the subject of the present invention is characterized in that an incombustible material is interposed, the viscosity of which varies as a function of the temperature and which melts at least partially and becomes viscous at the temperature of the spinning operation, of on the one hand, between the billet to be extruded and the die and, on the other hand, between this billet and the wall of the container of the extrusion press.



  By operating in this way, a distribution of the different metals is obtained, in the cross sections of the extruded products, substantially reproducing the ratio of the layers of said metals in the corresponding sections of the starting billet.



  The various parts of the starting billet may, for example, consist of a solid inner metal cylinder and an outer hollow cylinder, surrounding the first, of another metal. In this case, if the orifice of the die is, for example, of circular section, itself coaxial with the two cylinders, the extruded bar will be constituted by a solid internal cylindrical part and an external part which is also cylindrical, the sections of the two metal parts of the bar being geometrically similar to the corresponding sections of the billet.

   If, on the contrary, the orifice of the die is not circular, the sections of the bar will no longer be geometrically similar to the corresponding sections of the billet but the surfaces of the two metals in the sections of the bar will be between they have substantially the same ratio as in the corresponding sections of the billet.



  In general, the extruded bar will, of course, have the outer section of the die and the layers of the different metals will be parted in the different sections of the bar in substantially the same ratio as in the corresponding sections of the billet.



  Finally, and this is one of the fundamental advantages of the process, a section of constant shape all along the billet also corresponds to a section of constant shape all along the bar.



  If, instead of being made up of two cylinders, the billet is formed of two trunks of coaxial cones fitted one inside the other, this same configuration will be reproduced in the bar, provided that the die has a section circular coaxial with the trunks of cones.



  The process is applied identically to the manufacture of composite tubes. If we start, for example, with a billet consisting of two hollow cylinders, one inside and the other outside, and if we spin this billet, in accordance with the present process, with the aid of a mandrel penetrating into the inner cylinder and a circular section die, one obtains a tube consisting of two cylindrical parts, one inner, the other outer, in which the ratios of the sections of the two metals will be substantially the same than in the billet.



  One can, of course, imagine any other combination for the distribution of the different metals in the billet, which makes it possible to obtain composite profiles or tubes comprising all the desirable and imaginable distributions of the different metals. This distribution in the profile or the tube can be predicted in advance by virtue of the fact that the ratios of the sections of the various metals retain substantially, in the spun products, the same value as in the starting billet.



  The various parts constituting the composite billet can be made of different metals, making it possible to obtain, under these conditions, products whose various parts have different properties. It is essential in this case that the melting temperatures of the various metals constituting the billet are higher than the normal spinning temperature of the more refractory metal.



  It is possible, for example, to obtain solid profiles the outer part of which has properties different from those of the inner part, for example mild steel profiles covered with a layer of stainless steel of predetermined thickness. It is also possible to obtain sections whose interior is made of ordinary mild steel and the exterior of which is made of steel with particular resistance to wear. It is also possible to obtain tubes of mild steel, the outer and / or inner surfaces of which are, for example, made of stainless steel. It is also possible to manufacture tubes of which at least one of the surfaces has a particularly high hardness, the rest of the tube being made of ordinary mild steel.

    In the accompanying drawing, FIG. 1 is a sectional view of the story of a spinning press, fitted with its die and loaded with a composite billet; fig. 2 is a sectional view of a bar extruded in the absence of lubricant; fig. 3 is a sectional view of a similar bar obtained according to the method which is the subject of the invention.

      figs. 4, 5 and 6 are sectional views of solid billets made of two different metals; figs. 7, 9 and 11 are sectional views of bars obtained without lubricant from billets respectively such as those shown in FIGS. 4 to 6;

    figs. 8, 10 and 12 are sectional views of bars obtained, according to the method which is the subject of the invention, from billets respectively such as those shown in FIGS. 4 to 6; and fig. 13 is a sectional view of a tubular ball fitted onto the mandrel of a extrusion press to obtain a composite tube.



  In fig. 1, there is shown a container 1 provided with its die 2 and the die holder 3, into which has been introduced a heterogeneous round billet, consisting of three different metals forming the layers a, b and c respectively. A press piston 5 is capable of causing the billet thus formed to pass through the orifice 6 of the die 2.



  When the press is started without interposing lubricant between the billet and the die, on the one hand, and the billet and the container, on the other hand, it is observed that the different metals constituting the billet do not pass through the sector at the same time. There is an offset between them, in which the metal a, which is more in the center, has the first rank, as shown in fig. 2. The entire front part of the bar is unusable and must be cut. It is further noted that the layers resulting from the various metals do not present a constant thickness.

   Thus, when one wishes to spin a bar without using lubricant, a low yield is obtained, owing to the section of bar which it is necessary to cut each time; the variation in the thickness of the different metals along the bar also leads to differences in properties which are sometimes troublesome.



  On the other hand, when one operates by interposing between the billet and the die, on the one hand, and the container, on the other hand, a lubricant consisting of an incombustible material and melting at least partially, taking a viscous consistency at temperature. of the operation, for example a glass, an oxide, a salt or a milk satisfying these conditions, one obtains bars in which the metals are distributed in a very regular way and have between them only a negligible longitudinal offset, as well as the. shows fig. 3.



  We note, in fact, that the bar obtained bare according to this process has a structure in regular and uniform layers, the distribution of the metals at the front end being only slightly disturbed.



  When one wishes a variable distribution of metals in the direction of the length of the bar, one starts from billets in which this desired distribution already appears on a more compact scale. Thus, with billets such as shown in FIGS. 4 to 6 constituted, for example, by two concen tric elements of different metals d and e, one obtains respectively, by operating according to the method which is the subject of the present invention, bars such as those shown in FIGS. 8, 10 and 12, in which the arrangement of the metals in the sections is geometrically similar to that of the corresponding starting billets.

    On the other hand, if one operates in the absence of lubricant, one obtains products in which the distribution of metals is very different from that of the starting billet, as shown in figs. 7, 9 and 11 corresponding to fig. 8, 10 and 12.



  Finally, in the fi-. 13, a composite billet 10 is placed in a container 11 which has, at one of its ends, a die holder 12 and a die 13. A piston 14, having a head 15, enters the other end of the die. container 11. A mandrel 16 is fixed on a support 17, which support can slide in the piston 14. The mandrel is introduced into a central opening 18 formed in the billet of composite metal, and can be moved in the direction of the die 13 so that it penetrates through the opening of said die.

   The composite billet consists of an inner, hollow, mild steel cylinder 19 and another outer hollow cylinder 20 of stainless steel. To operate the spinning, the billet thus formed is brought to the spinning temperature of stainless steel, for example by heating in a bath of a salt, and then it is coated with a glass veil to form a layer. 21 lubricant. Likewise, the mandrel 16 is wrapped in the glass veil forming a lubricating layer 22. A mass 23 of glass is also placed in the container 11 in front of the die 13. The billet thus heated and surrounded on all sides by Brifying material, is then spun by displacement of the piston 14 and the mandrel 16.

   This results in a composite tube having a mild steel inner section and a stainless steel outer shell, the thickness of the two metals is substantially equal all along the extruded tube, and the scrap portion at the end of the tube is pra tically negligible. To further specify the operating conditions, a description will be given below, by way of example, of an operation of spinning a composite metal tube. The reference figures refer to fig. 13. Into a container mounted on a 1500 ton baler, a composite metal billet consisting of a central tubular cylinder 19 of ordinary mild steel and an outer cylinder 20 of 18/8 type stainless steel was introduced.

   The inner diameter of cylinder 19 was 65mm and its outer diameter about 105mm; and the corresponding diameters of cylinder 20 were about 105 mm and about 148 mm. The inside diameter of the container 11 was 148mm, the length of the billet 10 about 200mm. A clearance of about 1/2 mm was available between the cylinder 19 and the cylinder 20, which were connected at each of their ends by welding points 24. Before introduction into the press, the ball was heated. at about 1220 C in a barium chloride bath and then wrapped in glass veil to form the lubricating layer 21. Likewise, the mandrel 16 was coated with glass veil to form the lubricating layer 22.

   A mass 23 of glass wool was placed in the container in front of the die 13.



  The spinning was carried out by applying a pressure of 61 kg / mm 2 to the billet.



  The resulting extruded tube was about 10 m long, an outer diameter of 60 mm, and a total thickness of 2 1/2 mm, this thickness including a thickness of stainless steel and a thickness of mild steel of about 1, 25 mm each. The relative thicknesses of the two sections did not vary by more than 0.2 mm from one end to the other of the extruded tube; the two parts of the tube were strongly adherent to each other.

 

Claims (1)

REVENDICATION Procédé de filage à chaud, à la presse, pour l'obtention, à partir d'une billette cons tituée transversalement à son axe par au moins deux métaux différents juxtaposés, d'un pro filé, barre ou tube, présentant des sections transversales composites de métaux dont la grandeur des surfaces est sensiblement propor tionnelle à celle des surfaces de ces métaux dans les plans correspondants de la billette, caractérisé par le fait que l'on interpose une matière incombustible dont la viscosité varie, en fonction de la température et qui fond au moins partiellement et devient visqueuse à la température de l'opération de filage, d'une part entre la billette à filer et la filière et, d'au tre part, CLAIM Hot-spinning process, using a press, for obtaining, from a billet formed transversely to its axis by at least two different metals juxtaposed, a profile, bar or tube, having transverse sections composites of metals the size of the surfaces of which is substantially proportional to that of the surfaces of these metals in the corresponding planes of the billet, characterized in that an incombustible material is interposed, the viscosity of which varies, as a function of the temperature and which melts at least partially and becomes viscous at the temperature of the spinning operation, on the one hand between the billet to be extruded and the die and, on the other hand, entre cette billette et la paroi du con teneur de la presse à filer. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que la billette de départ est consti tuée par au moins un cylindre creux entourant un cylindre plein, ces cylindres étant de mé taux différents. 2. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la billette de départ est consti tuée par au moins un cylindre creux entourant un autre cylindre creux, ces cylindres étant de métaux différents et le cylindre central étant creux pour permettre l'introduction d'un man drin de filage. 3. between this billet and the wall of the contents of the extrusion press. SUB-CLAIMS 1. Method according to claim, characterized in that the starting billet is constituted by at least one hollow cylinder surrounding a full cylinder, these cylinders being of different rates. 2. Method according to claim, charac terized in that the starting billet is constituted by at least one hollow cylinder surrounding another hollow cylinder, these cylinders being of different metals and the central cylinder being hollow to allow the introduction of. a man spinning drin. 3. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que la billette de départ est consti tuée d'une âme en acier doux et d'une écorce en au moins un acier spécial. 4. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que la billette de départ est tubu laire et comprend une écorce, une garniture intérieure, constituées d'au moins un métal au tre que celui de la partie médiane et une partie médiane en acier doux. Method according to claim, characterized in that the starting billet consists of a core of mild steel and a shell of at least one special steel. 4. Method according to claim, character ized in that the starting billet is tubular and comprises a bark, an inner lining, made of at least one metal other than that of the middle part and a middle part made of mild steel. .
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