CH366712A - Object and manufacturing process thereof - Google Patents

Object and manufacturing process thereof

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CH366712A
CH366712A CH4360157A CH4360157A CH366712A CH 366712 A CH366712 A CH 366712A CH 4360157 A CH4360157 A CH 4360157A CH 4360157 A CH4360157 A CH 4360157A CH 366712 A CH366712 A CH 366712A
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CH
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sep
coating
metal
metal oxide
melting point
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CH4360157A
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Maxwell Jr Wheildon William
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Norton Co
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Description

       

  Objet et procédé de fabrication de celui-ci    La présente invention se rapporte à un objet qui  comprend une pièce de base solide, un premier revê  tement métallique fixé à elle et en faisant partie inté  grante, et un deuxième revêtement solidaire du précé  dent d'un oxyde de métal réfractaire, le revêtement  métallique étant stable dans l'air à la température  ambiante et ayant un point de fusion égal au mini  mum à     200,)    C, le revêtement d'oxyde métallique ré  fractaire ayant lui-même un point de fusion minimum  de 1000 C.  



  Un procédé de fabrication dudit objet est carac  térisé par le fait qu'on applique un revêtement de  métal ayant un point de     fusion    supérieur à 2000 C  sur la pièce de base solide, puis en ce qu'on pul  vérise un oxyde de métal réfractaire en fusion, ayant  un point de     fusion    supérieur à     1000o    C, sur ce revê  tement métallique.  



  Il est donc possible de     réaliser    des objets résis  tant aux     flammes,    et en particulier des objets métal  liques revêtus d'une matière réfractaire résistant à  l'oxydation et assurant une protection supplémentaire  contre l'oxydation du métal sous-jacent, de rendre  certains objets résistant à l'humidité et aux influen  ces d'humidification, de créer sur ces objets des revê  tements réfractaires supérieurs, adhérant fortement  dans diverses conditions d'emploi, de créer des objets  composites résistant aux flammes et se prêtant à  une fabrication facile, et de permettre l'obtention  d'objets résistant à l'érosion et qui soient également  résistants à l'oxydation.  



  Il est également possible de ménager un revête  ment sur les pièces en acier utilisables dans les  moteurs d'avions et les turbines à gaz, afin de leur  donner une plus grande durée de service, de créer  un revêtement pour les chambres de combustion et  les tuyères des moteurs de fusées et engins analogues,  afin d'augmenter leur durée utile, de créer des revê-         tements    supérieurs pour les fusées et les engins de  navigation     aérienne,    de     fournir    un revêtement d'oxyde  réfractaire     applicable    à une pièce métallique sans  exiger l'opération consistant à rendre rugueuse la  surface en cours de revêtement par découpe intense  au jet de sable ou de grenaille, afin d'assurer une  adhérence maximum,

   et de créer un revêtement sur  des objets     métalliques    afin de leur donner une meil  leure résistance aux chocs thermiques.  



  Finalement il est possible de créer des revête  ments supérieurs sur des matières telles que le car  bone, le graphite et les matières plastiques, de créer  un revêtement réfractaire sensiblement imperméa  ble pour diverses matières telles que celles qui vien  nent d'être mentionnées, de créer des surfaces de  portée résistant à     l'oxidation    aux températures éle  vées, de permettre la réalisation de paliers et de  surfaces de portée résistant aux conditions corrosi  ves, d'augmenter l'adhérence des revêtements mul  tiples et des revêtements     intercalables    en sandwich,  de créer un revêtement réfractaire sans contamina  tion fâcheuse de la     surface    métallique originelle par  les particules du fluide d'érosion comme un jet de  sable,

   de substituer une opération de nettoyage de  surfaces à un décapage intense au jet de sable ou  de grenaille, tout en obtenant une adhérence supé  rieure sans     déformation    du métal, de rendre rugueuse  la surface en cours de revêtement par l'emploi d'un  enduit de métal pulvérisé, d'interposer une couche  de métal résistant à l'oxydation entre un revêtement  d'oxyde réfractaire légèrement perméable et un métal  de base oxydable, et de créer une couche de métal  résistant à la chaleur ainsi qu'à l'oxydation entre une  matière de base et un revêtement d'oxyde réfrac  taire appliqué par pulvérisation à l'aide d'une flamme.  



  Pour la formation d'un objet selon l'invention,  on peut utiliser un pistolet de     métallisation    du type      général décrit     dans    le brevet américain No 1100602.  Les pistolets de     métallisation    de ce genre sont bien  connus et sont vendus communément dans l'industrie,  de sorte qu'ils n'ont pas besoin d'être décrits en  détail. Le     métal        utilisé    se présente sous la forme  d'une tige ou d'un fil qui est fondu, atomisé et pul  vérisé par le pistolet, et projeté contre la surface  sous la forme d'un brouillard de particules fondues  ténues, qui se figent sur place.  



  On peut utiliser en outre un autre pistolet décrit  dans le brevet américain No 2707691. Ce pistolet  est généralement utilisé pour revêtir la matière d'un  oxyde réfractaire. En règle générale, un pistolet de       métallisation    convenant pour faire fondre, atomiser  et pulvériser     un    oxyde réfractaire peut être employé  pour faire fondre, atomiser et pulvériser des métaux,  à condition que le métal soit présenté à lui sous la  forme d'un fil ou d'une tige ayant le diamètre con  venant à ce pistolet pour autant que ce dernier  comporte un dispositif de mise au point du débit  d'arrivée du métal et de réglage de la flamme, afin  de l'adapter à la pulvérisation de ce métal.

   Dans  d'autres cas, on peut employer un pistolet pour la  projection de l'oxyde réfractaire à l'aide d'une  flamme, à condition que ce pistolet soit capable de  pulvériser l'oxyde sous la forme pulvérulente. Enfin,  on peut également utiliser un pistolet de projection  de poudre, pour     effectuer    le travail en question.  



  La pièce de base peut être une pièce de métal  qui peut être soit une pièce métallique conformée,  soit un morceau de tôle ou de feuillard. Pour d'au  tres modes de réalisation, la pièce de base peut être  une pièce en matière plastique, c'est-à-dire une     pièce     en une matière organique capable d'être moulée,  extrudée ou autrement conformée, comme une pièce  en résine de     phénol-formaldéhyde,    en un polymère  de méthacrylate, en styrène ou en diverses autres  matières organiques, comme celles dont on se     sert     dans l'industrie des matières plastiques.

   L'ébonite  peut être utilisé pour     former    la pièce de base, ainsi  que diverses pièces rigides constituées par un succé  dané du caoutchouc comme le butadiène-styrène, le       butadiène-acrylo-nitrile    et le butadiène chloré.    <I>Exemple 1</I>    On soumet à     l'enduisage    -6 pièces d'acier inoxy  dables, de façon à produire des objets tels que les  prévoit l'invention. L'acier inoxydable qu'on emploie  ici est celui qui     porte    le No<B>321</B> dans la spécifica  tion de l'Institut américain des Fers et Aciers. Les  pièces d'acier inoxydables en question ont une sec  tion représentée par un carré de 5 cm sur 5 cm et  une épaisseur égale à 1,6 mm. Ce sont les pièces  de base.

   On les soumet à un jet de grenaille d'acier  du type     Pangborn    G-25, sous une pression égale à  2,8     kg/crn2,    jusqu'à ce qu'on obtienne une surface  rendue uniformément rugueuse. On peut alors les  revêtir de nickel par métallisation, en utilisant un  pistolet     métalliseur    du type     Metco,    avec une vitesse  d'avance du fil égale à 3 mm environ. On pulvérise    ensuite de l'alumine à l'aide d'un pistolet du type  décrit dans le brevet américain No 2707691 déjà  cité.

   La pression de l'air comprimé va de 5,6 à  6,3     kg/cm .    Dans chaque cas, la     flamme    est pro  duite par combustion d'acétylène en présence d'oxy  gène, et dans chaque cas aussi un jet d'air est utilisé  pour l'atomisation et la pulvérisation. La commande  des vannes d'arrivée des gaz aux pistolets de métal  lisation est une notion classique dans cette technique  et n'a pas besoin d'être décrite en détail, pas plus  que la commande du mécanisme d'avance puisque  toutes ces données sont décrites dans les brevets amé  ricains     susrappelés    et dans de nombreux autres bre  vets intéressant la technique de la métallisation.  



  Le premier revêtement de nickel sur l'acier inoxy  dable a une épaisseur égale à 0,1-0,2 mm. Le revê  tement d'alumine qui lui est superposé, et qui est  constitué par un revêtement d'oxyde réfractaire sta  ble au contact de l'air à la température ambiante,  a un point de fusion supérieur à 1000 Cet une  épaisseur allant de 0,25 à 0,50 mm. En réalité, ce  revêtement d'alumine est à peu près complètement  cristallisé et son point de fusion, déterminé par les  évaluations récentes, est de     2015     C       15o    C.  



  Les revêtements et les bases forment des pièces  composites monoblocs. La force d'adhérence entre le  revêtement métallique et le revêtement d'oxyde ré  fractaire (alumine) est sensiblement égale à la cohé  sion du revêtement d'oxyde réfractaire lui-même. Les  particules individuelles du revêtement de métal et  les particules individuelles du revêtement d'oxyde  réfractaire sont auto-agglomérées, de     sorte    que cha  que revêtement forme une structure solidaire rigide,

    indépendamment de l'élément de base ou     support.     Le revêtement de métal est formé de     particules     ténues de métal en fusion ayant subi une solidifica  tion brusque sur l'élément de base ou support     lui-          même.    Le revêtement d'alumine est formé de parti  cules ténues d'oxyde en fusion ayant subi une  solidification brusque sur le revêtement de métal  lui-même. Le nickela un point de fusion de     1455o   <I>C.</I>  Le nickel et l'alumine, aussi dénommé oxyde d'alu  minium, sont tous deux sensiblement purs.  



  L'adhérence entre le métal de la base ou sup  port et le revêtement d'oxyde réfractaire peut sou  vent être de nature mécanique. Dans ces conditions,  le degré de rugosité superficielle du métal constitue  un facteur important pour l'obtention d'une adhé  rence satisfaisante. Un ancrage mécanique est favorisé  par des angles de dépouille, qui sont souvent pré  sents sur cette     surface.       Dans     certaines    circonstances, on peut faire appel  également à une adhérence chimique. Des observa  tions ont été effectuées sur un échantillon obtenu  par application d'un revêtement de nickel sur de  l'acier inoxydable, avec application ultérieure d'un  revêtement final de zircone.

   On a soumis ces pièces  ou échantillons à un chauffage et à un refroidisse  ment cycliques, et elles supportent très bien le trai  tement auquel elles sont soumises. On a     observé,         lors d'un examen microscopique en section droite,  des zones foncées qui semblent être formées par de  l'oxyde de nickel, et celui-ci peut avoir contribué  au rendement supérieur obtenu par un processus  chimique ou physique.  



  <I>Exemple</I>  On utilise un plus grand nombre de pièces en  acier inoxydable d'une dimension de 5 cm au carré  et d'une épaisseur de 1,6 mm environ, ces pièces  servant de supports. On applique sur certaines de  ces pièces un revêtement d'alumine. On applique  sur d'autres pièces un revêtement de zircone. On  applique sur d'autres encore un revêtement de nickel  avant l'application du revêtement d'alumine. Sur  certaines autres pièces, on applique un revêtement de  nickel avant le     revêtemnt    de zircone, et sur d'autres  pièces encore on dépose un alliage nickel-chrome  avant le revêtement d'alumine, tandis que d'autres  pièces reçoivent un revêtement en alliage     nickel-          chrome    avant le revêtement de zircone.

   L'alliage  nickel-chrome utilisé est du     nichrome    qui renferme  de 60 à 80 % de nickel, et de 11 à 20 % de  chrome, le reste étant formé par du fer. On n'a pas  déterminé exactement dans quelle partie de cette  gamme se trouvait le métal particulier utilisé, mais  les différences obtenues dans la totalité de cette  gamme sont pratiquement négligeables. Il semble  que le fil conducteur utilisé pour appliquer le revê  tement métallique par pulvérisation soit formé par  60     %r.    de nickel, 24 % de fer et 16 % de chrome.  



  On donnera ci-après une description des échan  tillons, de leur préparation en vue de l'application  d'un revêtement, du revêtement en soi, de l'épais  seur des revêtements obtenus, et des résultats des  essais.  



       Echantillons   <I>:</I> on découpe dans une tôle d'acier  inoxydable 321 quarante-deux échantillons de 5 cm       X    5 cm X 1,6 mm.  



  <I>Préparations :</I> on soumet tous les spécimens à  un décapage au jet avec de la grenaille     Pangborn          G-25,    sous une pression de 2,8 à 3,5     kg/cm .    La  grenaille vient frapper les plaquettes selon un angle  de     90     environ. Le décapage au jet est juste suf  fisant pour fournir une surface uniformément ru  gueuse.     Les    échantillons reçoivent une forme légère  ment convexe par suite des contraintes de com  pression qui ont pu être engendrées dans la surface  à cause de l'impact.  



  <I>Application du revêtement :</I> on effectue cette  application du revêtement à l'aide de l'équipement  décrit dans l'exemple 1. On sépare les échantillons  en sept lots, de chacun 6 échantillons. On munit  trois lots d'un revêtement direct d'oxyde métallique  réfractaire sur la surface d'acier inoxydable ayant  été décapée par jet. Le revêtement de 2 de ces lots  est formé par de l'alumine (ce qui donne ainsi 2 lots  identiques dont l'un peut être considéré comme lot  de contrôle) tandis que l'autre reçoit de la zircone.

    On applique sur les quatrième et cinquième lots un    revêtement de métal pulvérisé en nickel, et sur les  sixième et septième lots un revêtement de métal  pulvérisé en     nichrome.    On munit ensuite les qua  trième et sixième lots d'un revêtement d'alumine et  les cinquième et septième lots d'un revêtement de  zircone.  



       Epaisseur   <I>du</I>     revêtement   <I>:</I> les revêtements d'oxyde  ont des épaisseurs de 0,38 mm   0,125 mm. Les  revêtements sous-jacents en métal ont une épaisseur  de 0,150 mm   0,05 mm.  



  <I>Essai au contrôle :</I> on soumet ensuite la totalité  des échantillons à un essai ou contrôle, afin de déter  miner la faculté relative des revêtements à résister à  des     échauffements    et à des refroidissements répétés.  On chauffe un four électrique de laboratoire à  1040e C. On juxtapose     dans    ce four les 6 échantillons  d'essai constituant un seul lot, avec la face munie  d'un revêtement dirigé vers le bas, en les posant sur  une pièce plane en acier inoxydable formée par un  tamis dont les mailles ont environ 6 mm. On place  ce tamis portant les échantillons sur la sole du four,  et on ferme la porte.  



  Après 60 secondes, on sort du four le tamis  portant les échantillons chauffés au rouge à une tem  pérature d'environ     1000o    C, et on le maintient     au-          dessus    d'un courant d'air à la température ambiante,  refoulé par un ventilateur et se déplaçant à une  vitesse de 90 mètres/minute. Cette opération amène  les échantillons à la température ambiante en un laps  de temps compris entre 3 et 4 minutes. On les  examine ensuite pour     déterminer    l'état du revêtement,  et on répète le cycle précédent.  



  <I>Critère de défectuosité :</I> le soulèvement ou gon  flement et l'écaillage d'une petite partie du revête  ment     constituent    un défaut. Le nombre de cycles  auxquels on soumet les pièces avant d'arriver à un  état défectueux est enregistré. Les résultats sont  donnés dans le tableau en page 4  Un autre mode de formation du revêtement métal  lique sous-jacent consiste à faire     intervenir    un arc  électrique projetant du métal de revêtement sur la  surface de base, qui peut être dans ce cas un métal  ou plus généralement un autre conducteur de l'élec  tricité. Le métal de revêtement, qui se présente sous  la forme d'une tige, fait     office    d'électrode, et la  matière de base ou support constitue l'autre élec  trode.

   Un générateur comme celui qui est utilisé pour  la soudure à l'arc électrique est employé pour engen  drer une     différence    de tension suffisante, entre la  matière de base et la tige du métal de. revêtement,  de façon qu'un arc électrique jaillisse entre les deux  quand ils sont rapprochés suffisamment.- Grâce au  jaillissement de cet arc,     certaines    fractions de la tige  se trouvent fondues et adhèrent ainsi à la matière  de base.

   La tige de métal qui doit être employée  comme revêtement est maintenue dans un support  analogue à un pistolet ; sur lequel est monté un  vibrateur pneumatique qui imprime une vibration au  support et à la tige, ce qui se traduit par le dépôt  d'un revêtement de métal formé de particules ténues    
EMI0004.0001     
  
    Tableau <SEP> No <SEP> 1
<tb>  <I>Résultats <SEP> de <SEP> l'essai <SEP> par <SEP> chauffage <SEP> et <SEP> refroidissement <SEP> cycliques</I>
<tb>  Nombre <SEP> de <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> Nombre <SEP> de
<tb>  Lot <SEP> N  <SEP> Revêtement <SEP> cycles <SEP> cycles <SEP> cycles <SEP> Type <SEP> de <SEP> défectuosité
<tb>  maximum <SEP> minimum <SEP> moyen
<tb>  1 <SEP> Alumine <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> 3-1/3 <SEP> Le <SEP> revêtement <SEP> se <SEP> soulève <SEP> à <SEP> l'écart <SEP> du
<tb>  du <SEP> support <SEP> sur <SEP> les <SEP> 

  angles
<tb>  2 <SEP> Alumine, <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> Comme <SEP> précédemment
<tb>  essai <SEP> de
<tb>  contrôle
<tb>  3 <SEP> Zircone <SEP> 11 <SEP> 6 <SEP> 7-5/6 <SEP> Défaut <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords <SEP> par <SEP> suite <SEP> d'un
<tb>  léger <SEP> soulèvement <SEP> du <SEP> revêtement
<tb>  4 <SEP> Nickel <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> 8 <SEP> L'alumine <SEP> se <SEP> soulève <SEP> légèrement <SEP> à
<tb>  sous <SEP> l'écart <SEP> du <SEP> revêtement <SEP> sous-jacent <SEP> en
<tb>  alumine <SEP> nickel <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords
<tb>  5 <SEP> Nickel <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 40+ <SEP> Légère <SEP> désagrégation <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords,

  
<tb>  sous <SEP> aucun <SEP> soulèvement
<tb>  zircone
<tb>  6 <SEP> Nichrome <SEP> 40 <SEP> 9 <SEP> 34+ <SEP> Désagrégation <SEP> sur <SEP> les <SEP> bords <SEP> avec <SEP> un
<tb>  sous <SEP> léger <SEP> soulèvement <SEP> du <SEP> revêtement <SEP> d'alu  alumine <SEP> mine <SEP> par <SEP> rapport <SEP> au <SEP> revêtement <SEP> sous  jacent <SEP> en <SEP> nichrome <SEP> vers <SEP> les <SEP> angles       en fusion qui se figent ou se     solidifient    sur place. Le  revêtement d'oxyde est ensuite appliqué par-dessus  le revêtement de métal     comme    décrit précédemment.  Le revêtement à l'aide du métal par jaillissement  d'arc     constitue    d'ailleurs une technique connue, qui  a été décrite dans de nombreux brevets ainsi que dans  des revues techniques.

      <I>Exemple 3</I>  Quatre plaques d'acier inoxydable, fournies en  vue des essais sous la forme de plaquettes par un       constructeur        américain    en renom de moteurs à réac  tion, avaient des dimensions de 15 cm X 6,3 cm  X 1,6 mm. On a soumis ces pièces aux attaques à  l'aide de     grenaille    d'acier broyé de type G-25, puis  à une     métallisation    à l'aide de 0,125 mm de nickel,  suivis d'un revêtement par pulvérisation d'oxyde  réfractaire ayant une épaisseur de 0,625 mm par le  procédé décrit dans le brevet     américain    No<B>2707691</B>  déjà cité. On a revêtu ainsi deux plaquettes avec de  l'alumine, et deux avec de la zircone     stabilisée.     



  Les essais de     chauffage    ont été faits dans des  conditions correspondant aux conditions de travail  des moteurs, dans le laboratoire du constructeur de  moteurs, dans le laboratoire du constructeur de mo  teurs en question, qui a déclaré que les plaquettes  d'acier recouvertes d'un dépôt     métallisé    de nickel et       soumises    à l'action d'une     flamme    projetant des revê  tements d'alumine et de zircone ont témoigné d'une       amélioration    marquée par rapport aux plaquettes  précédemment soumises aux essais.

   Ce constructeur  de moteurs a également déclaré que la plaquette à  revêtement     d'alumine    s'est détachée au     voisinage       de ses extrémités mais qu'il n'y a pas eu de défaut  du revêtement lui-même, non plus que sur l'inter  face. Enfin, ce constructeur de moteurs a indiqué  que la zircone était encore plus adhérente et ne  témoignait d'aucun défaut au cours d'un essai, et  présentait seulement un léger défaut sous l'effet des  forces de cisaillement (à l'intérieur du revêtement)  dans le voisinage d'un des angles de la plaquette au  cours d'un autre essai.  



  On peut également réaliser la combinaison sui  vante  1) Alumine appliquée sur de l'aluminium revêtant  de l'acier ;  2) Alumine appliquée sur du cuivre revêtant de  l'acier ;  3) Alumine appliquée sur du fer revêtant de l'acier,  et en particulier de l'acier inoxydable ;  4) Alumine appliquée sur du molybdène revêtant  de l'acier<B>;</B>  5) Alumine appliquée sur du métal       Monel      (pro  duit de marque) revêtant de l'acier ;  6) Alumine appliquée sur du métal   Inconel    (produit de marque) revêtant de l'acier.  



  Au lieu de l'alumine dont il a été fait état dans  les divers exemples     susindiqués,    on pourrait employer  du zircon, de la zircone, de l'oxyde de chrome, de  la     wollastonite,    des spinelles, etc.  



  <I>Exemple 4</I>  D'autres échantillons destinés aux essais qui ont  été effectués impliquent l'emploi d'une pièce de base  formée de carbure de tungstène cémenté, dans un      cas, et d'acier inoxydable, dans un autre cas. Une  couche de nickel rugueuse a été déposée par emploi  du procédé à l'arc précédemment décrit. Un revê  tement d'alumine ayant une épaisseur égale à     0,25-          0,50    mm a été ensuite pulvérisé par-dessus le nickel.  On a constaté une excellente adhérence du revête  ment d'alumine. D'autres métaux et d'autres carbu  res durs tels que ceux dont on fait usage pour cons  tituer les mèches d'outils, etc. auraient pu trouver  leur emploi ici.

   Toutefois, pour le procédé faisant  intervenir un arc électrique, il est nécessaire que la  pièce de base soit bonne conductrice de l'électricité.    <I>Exemple 5</I>    Des revêtements multiples peuvent être obtenus.  C'est ainsi par exemple que des spécimens de fer noir  ont été utilisés au cours d'une série d'expériences.

    Ces spécimens ont été rendus rugueux en les atta  quant par un jet de grenaille sous une pression de  2,8     kg/cm2,    et un revêtement de nickel ayant une  épaisseur d'environ 0,15 mm a été pulvérisé en uti  lisant un fil de nickel ayant une section égale à  environ 3 mm, puis on a pulvérisé un revêtement  d'alumine modérément tendre, en utilisant un pistolet  du modèle A fabriqué par la Société américaine  Wall     Colmonoy    Co, de Detroit, en employant comme  substance d'avancement des     monohydrates        d'alpha-          alumine.    On a pulvérisé ensuite un revêtement     formé     d'alumine dure en employant une tige d'alumine  ayant une section égale à 3 mm environ,

   comme  décrit dans l'exemple 1. L'objet résultant compor  tait un revêtement     surfacial    formé d'alumine dure  résistant fortement à la corrosion et une micro  structure feuilletée capable de bien résister aux con  traintes d'échauffement et de refroidissement sans  écaillage, conjuguée à une couche d'alumine     sous-          jacente    et à une couche d'ancrage en nickel. D'au  tres oxydes et d'autres combinaisons d'oxydes ainsi  que d'autres métaux peuvent d'ailleurs trouver leur  emploi ici.  



  D'autres combinaisons de revêtements multiples  et de revêtements à éléments intercalaires ou en  sandwich peuvent être employés suivant les condi  tions d'application pratique. C'est ainsi, par exemple,  que la couche sous-jacente de métal peut être pro  jetée à l'aide d'un pistolet de pulvérisation, puis  chauffée sur sa surface afin de consolider les par  ticules et de rendre le revêtement moins     perméable     ou sensiblement imperméable. Le traitement de la  surface au chalumeau est un des moyens qui per  mettent d'obtenir ce résultat. Si la surface chauffée  n'est pas suffisamment rugueuse pour assurer une  bonne fixation de la couche d'oxyde réfractaire, on  peut la rendre rugueuse en l'attaquant au jet de  sable ou de grenaille, ou par une autre méthode  telle qu'un dépôt d'un autre métal produit par pul  vérisation.

      <I>Exemple 6</I>  On a attaqué     deux    spécimens de fer noir à la  grenaille, sous     une    pression égale à 2,8     kg/em2,    la  grenaille étant constituée par des grains d'acier afin  de donner lieu à une surface rendue rugueuse, puis  on a pulvérisé à l'aide du pistolet de type A de la  Société américaine dite:     Wall        Colmonoy    Co, en y  faisant arriver dans un cas de la poudre d'étain, et  dans l'autre cas de la poudre de plomb. On a pro  cédé ensuite à un revêtement par pulvérisation à  l'aide d'alumine, par la méthode décrite dans l'exem  ple 1. On a obtenu dans les deux cas un bon revê  tement     d'alumine    dure, doté d'une adhérence satis  faisante.

   On a dû veiller à éviter une fusion nuisible  du revêtement sous-jacent en étain pendant la pul  vérisation de l'alumine, du fait que son point de  fusion est faible     (232o    C).  



  Le pistolet prévu dans le brevet     susmentionné     est capable, dans des conditions opératoires conve  nables, de projeter des oxydes réfractaires par pul  vérisation sur des métaux stables, y compris les     allia-          ges    possédant des points de fusion au moins égaux  à     200o    C. Toutefois, des métaux réfractaires ayant  des points de     fusion    supérieurs à 10000 C convien  nent particulièrement bien pour un travail à haute  température avec emploi d'oxydes réfractaires ayant  des points de fusion supérieurs à 10000 C.

   Les oxy  des et les métaux qui sont réfractaires à l'action des  produits chimiques et à l'érosion peuvent trouver  leur utilité dans de nombreuses applications à des  températures moins élevées, et même à la tempéra  ture ambiante ou au-dessous.  



  Un revêtement     métallique    sous-jacent auquel il  convient de donner la préférence a une épaisseur  comprise entre 0,10 et 0,38 mm, mais il est possible  d'utiliser des revêtements plus minces ou au con  traire plus épais, ayant une épaisseur comprise par  exemple entre 0,025 et 0,75 mm.  



  De même, une épaisseur de revêtement d'oxyde  réfractaire à laquelle on peut donner usuellement la  préférence se trouve dans une gamme comprise entre  0,125 et 125 mm, mais il est possible, dans d'autres  conditions opératoires, d'employer des revêtements  plus minces ou, au contraire plus épais,     ayant    une  épaisseur comprise entre 0,05 et 5 mm ou davan  tage, en fonction des     applications    envisagées.     Il    n'y  a aucun facteur.

   critique à propos de ces échelles de  valeur et les épaisseurs les plus pratiques sont choi  sies afin d'obtenir dans chaque cas le meilleur com  promis industriel entre le prix de revient et le ren  dement technique, compte tenu des applications envi  sagées, et en tenant compte notamment de l'isolation  thermique, de la résistance à la corrosion, de la  résistance aux chocs thermiques, de la résistance à  l'érosion, etc. du produit.  



  Des surfaces rugueuses sont désirables sur le  revêtement     métallique    pour constituer la fondation  du revêtement d'oxyde réfractaire. Des angles en  dépouille ménagés dans les bosses et les creux de la      surface ont leur utilité. Le degré de la rugosité  désiré exact dépend de plusieurs facteurs, tels que  les conditions pratiques, la configuration des surfaces  revêtues, le     fluide    d'attaque à la grenaille et les tech  niques d'attaque à la grenaille si l'on a recours à     ce     moyen, ou les techniques de métallisation si l'on  donne au contraire la préférence à la métallisation  pour rendre la     surface    rugueuse afin de fixer inva  riablement en place le revêtement d'oxyde réfractaire  final.

   Les considérations de- prix de revient et d'em  ploi pratique doivent également entrer en     ligne    de  compte. Une forme concave     (surtout    à l'intérieur  de parois cylindriques) soumise au cours de l'usage  à un échauffement par l'intérieur, comme c'est le cas  des chambres de combustion et des tuyères des  fusées, convient tout particulièrement, en ce sens  qu'elle donne de bons résultats. L'attaque à l'aide de  matières abrasives inorganiques dures et tenaces se  présentant sous la forme d'une grenaille, comme de  l'alumine fondue ou du carbure de silicium, a son  utilité, car elle empêche que des particules de métal  ne s'encastrent dans la surface, comme cela se produit  quand on attaque la surface à l'aide de grenaille  d'acier.  



  De même, la     surface    de la pièce de base doit  être suffisamment propre et rugueuse pour assurer  une bonne     adhérence    avec la couche inférieure en  métal. Mais le travail exécuté indique d'une façon  générale que la rugosité     surfaciale    de la pièce de  base a une moindre     importance,    comme facteur de  fixation du revêtement métallique, que l'état     surfacial     du revêtement métallique comme facteur de fixation  du revêtement d'oxyde réfractaire.

   C'est ainsi qu'une  pièce de base légèrement nettoyée présente une sur  face qui convient souvent pour le maintien du revê  tement métallique sous-jacent contre la pièce de  base, et que la surface rugueuse obtenue directement  sur un revêtement métallique, tel que celui qu'on  produit à l'aide d'un pistolet de métallisation ou par  un procédé d'application à l'arc en déposant des  particules     métalliques    plastifiées par la chaleur con  vient pour la fixation du revêtement d'oxyde réfrac  taire. Dans ces conditions, l'opération consistant à  appliquer un revêtement métallique sur une pièce  de base constitue un artifice permettant de rendre  rugueuse la surface d'application du revêtement  d'oxyde réfractaire, afin de favoriser son adhérence  à la pièce de base.

   Si la couche métallique sous-ja  cente est déposée par un procédé qui ne lui donne  pas une     surface    suffisamment rugueuse, on peut la  rendre rugueuse par d'autres moyens et notamment  en l'attaquant à l'aide de sable ou d'une grenaille.  La galvanoplastie donne lieu à une surface lisse.  



  Les oxydes réfractaires ayant un point de fusion  supérieur à 10000 C et formant un revêtement con  venable sont décrits dans la partie supérieure de la  colonne 5 du brevet américain N  2707691 déjà cité  et, dans la colonne 4 de ce brevet, se trouve un  exposé général des oxydes à employer de préférence.  Tous les métaux dotés de stabilité dans l'air et    ayant un point de fusion supérieur à     200,)    C peuvent  trouver leur emploi ici, mais pour de nombreuses  applications pratiques il convient de donner la pré  férence à un métal résistant à l'oxydation. Un métal  résistant à l'oxydation peut être défini comme un  métal ou un alliage possédant une résistance à l'oxy  dation au moins égale à celle de l'acier inoxydable à  une température de     1000o    C dans l'air.  



  Les métaux élémentaires qui sont par eux-mêmes  résistants à l'oxydation et qui constituent des élé  ments de nombreux alliages résistant à l'oxydation  sont, si l'on exclut les métaux précieux, tels que le  platine et l'or, qui sont effectivement très résistants  à l'oxydation, mais trop coûteux pour la     plupart    des  applications industrielles, le nickel, le cobalt et le  chrome.  



  En règle générale, les alliages résistant à l'oxyda  tion ainsi qu'à la chaleur peuvent être classés en  deux groupes fondés respectivement sur le nickel, le  cobalt et le fer, le nom utilisé pour leur classification  correspondant à l'élément qui est présent en une  quantité plus grande, que n'importe quel autre élé  ment de l'alliage. Bien que le chrome constitue un  élément important dans de nombreux alliages de ce  genre, les alliages à base de chrome n'ont pas à  l'heure actuelle la même importance.  



  Des alliages typiques résistant à la chaleur sont  indiqués dans le tableau en page 7  L'opération consistant à revêtir la     pièce    de base  en matière rigide de métal implique, la fusion du  métal, son atomisation et sa projection sur la sur  face de la matière rigide. Mais, suivant une variante  de réalisation, les particules de métal fondu peuvent  être produites en séparant le métal fondu de manière  à donner naissance à ces particules, sans qu'il soit  nécessaire de procéder à une atomisation. Suivant un  autre mode de réalisation, le revêtement métallique  peut être obtenu par galvanoplastie.

   De     même,    sui  vant la réalisation préférée, le recouvrement du revê  tement métallique à l'aide d'oxyde métallique réfrac  taire implique la fusion de l'oxyde métallique pour  former un oxyde métallique fondu, son atomisation  et sa projection sur la surface du revêtement métal  lique.  



  L'atomisation du métal peut être obtenue par  l'emploi d'un jet de gaz comme décrit dans de nom  breux brevets antérieurs, par exemple dans le brevet  américain No 1100602 déjà cité, et dans le brevet  américain N  1128053. Comme déjà décrit dans ce  brevet, l'oxyde de métal fondu est atomisé de manière  analogue, c'est-à-dire grâce à l'action d'un jet de gaz.  En règle générale, ce jet de gaz est formé, dans les  deux cas, en majeure partie d'air, mais le gaz     coin=          bustible,    tel que de l'acétylène et de l'oxygène, fait  partie de ce jet.



  The present invention relates to an object which comprises a solid base part, a first metallic coating attached to it and forming an integral part thereof, and a second coating integral with the previous one. a refractory metal oxide, the metal coating being stable in air at room temperature and having a melting point equal to a minimum of 200,) C, the refractory metal oxide coating itself having a minimum fusion of 1000 C.



  A method of manufacturing said object is characterized by applying a coating of metal having a melting point above 2000 C on the solid base part, then spraying a refractory metal oxide melting point, having a melting point greater than 1000o C, on this metallic coating.



  It is therefore possible to produce objects resistant to flames, and in particular metal objects coated with a refractory material resistant to oxidation and providing additional protection against the oxidation of the underlying metal, to make certain objects resistant to humidity and to the influences of humidification, to create on these articles superior refractory linings, adhering strongly under various conditions of use, to create composite articles which are resistant to flames and lend themselves to easy manufacture, and to obtain objects resistant to erosion and which are also resistant to oxidation.



  It is also possible to provide a coating on steel parts usable in aircraft engines and gas turbines, in order to give them a longer service life, to create a coating for the combustion chambers and the nozzles rocket engines and the like, in order to increase their useful life, to create superior coatings for rockets and air navigation vehicles, to provide a refractory oxide coating applicable to a metal part without requiring the operation consisting in roughening the surface being coated by intensive cutting with sandblasting or shot, in order to ensure maximum adhesion,

   and to create a coating on metallic objects in order to give them better resistance to thermal shock.



  Finally it is possible to create superior coatings on materials such as carbon, graphite and plastics, to create a substantially impermeable refractory lining for various materials such as those just mentioned, to create bearing surfaces resistant to oxidation at high temperatures, to allow the construction of bearings and bearing surfaces resistant to corrosive conditions, to increase the adhesion of multiple coatings and sandwich-intercalable coatings, to create a refractory lining without undesirable contamina tion of the original metal surface by particles of the erosion fluid such as a sand jet,

   to substitute a surface cleaning operation for intense blasting with a sandblast or shot, while obtaining superior adhesion without deformation of the metal, to roughen the surface being coated by the use of a coating of pulverized metal, to interpose a layer of oxidation resistant metal between a coating of slightly permeable refractory oxide and an oxidizable base metal, and to create a layer of heat resistant as well as oxidation resistant metal between a base material and a refractory oxide coating applied by spraying with a flame.



  For the formation of an article according to the invention, one can use a metalizing gun of the general type described in US Pat. No. 1100602. Metalizing guns of this kind are well known and are commonly sold in industry, from so that they do not need to be described in detail. The metal used is in the form of a rod or wire which is melted, atomized and pulverized by the gun, and projected against the surface in the form of a mist of fine molten particles, which congeal on square.



  In addition, another gun described in US Patent No. 2,707,691 can be used. This gun is generally used to coat material with a refractory oxide. In general, a metallization gun suitable for melting, atomizing and pulverizing a refractory oxide can be employed for melting, atomizing and pulverizing metals, provided that the metal is presented to it in the form of a wire or d 'a rod having the diameter con coming to this gun provided that the latter comprises a device for adjusting the flow rate of the metal inlet and for adjusting the flame, in order to adapt it to the spraying of this metal.

   In other cases, a gun may be employed for the projection of the refractory oxide with the aid of a flame, provided that this gun is capable of atomizing the oxide in the powder form. Finally, one can also use a powder projection gun, to perform the work in question.



  The base piece can be a piece of metal which can be either a shaped piece of metal or a piece of sheet metal or strip. For other embodiments, the base part may be a plastic part, i.e. a part of an organic material capable of being molded, extruded or otherwise shaped, such as a resin part. phenol-formaldehyde, a methacrylate polymer, styrene, or various other organic materials, such as those used in the plastics industry.

   Ebonite can be used to form the base part, as well as various rigid parts constituted by a rubber substitute such as butadiene-styrene, butadiene-acrylonitrile and chlorinated butadiene. <I> Example 1 </I> -6 pieces of stainless steel are subjected to coating, so as to produce objects as provided for by the invention. The stainless steel used here is that which bears the No. <B> 321 </B> in the specification of the American Institute of Iron and Steel. The stainless steel parts in question have a section represented by a square of 5 cm by 5 cm and a thickness equal to 1.6 mm. These are the basic parts.

   They are subjected to a jet of steel shot of the Pangborn G-25 type, under a pressure equal to 2.8 kg / cm 2, until a uniformly roughened surface is obtained. They can then be coated with nickel by metallization, using a metallizer gun of the Metco type, with a wire advance speed equal to approximately 3 mm. Alumina is then sprayed using a gun of the type described in US Pat. No. 2,707,691 already cited.

   The pressure of the compressed air ranges from 5.6 to 6.3 kg / cm. In each case the flame is produced by combustion of acetylene in the presence of oxygen, and in each case also an air jet is used for atomization and spraying. The control of the valves for supplying the gases to the metalizing guns is a conventional concept in this art and does not need to be described in detail, nor does the control of the advance mechanism since all these data are described. in the above-mentioned American patents and in numerous other patents relating to the technique of metallization.



  The first nickel coating on stainless steel has a thickness of 0.1-0.2 mm. The alumina coating which is superimposed on it, and which is constituted by a coating of refractory oxide which is stable in contact with air at ambient temperature, has a melting point greater than 1000 C and a thickness ranging from 0, 25 to 0.50 mm. In fact, this alumina coating is pretty much completely crystallized and its melting point, determined by recent evaluations, is 2015 C 15o C.



  The coverings and the bases form one-piece composite parts. The adhesion strength between the metallic coating and the refractory oxide (alumina) coating is substantially equal to the cohesion of the refractory oxide coating itself. The individual particles of the metal coating and the individual particles of the refractory oxide coating are self-agglomerated, so that each coating forms a rigid integral structure,

    regardless of the base element or support. The metal coating is formed of fine particles of molten metal which have undergone sudden solidification on the base or support member itself. The alumina coating is formed from fine particles of molten oxide which have undergone sudden solidification on the metal coating itself. Nickela has a melting point of 1455o <I> C. </I> Nickel and alumina, also referred to as aluminum oxide, are both substantially pure.



  The adhesion between the metal of the base or support and the refractory oxide coating can often be mechanical in nature. Under these conditions, the degree of surface roughness of the metal constitutes an important factor in obtaining satisfactory adhesion. Mechanical anchoring is favored by draft angles, which are often present on this surface. In some circumstances, chemical adhesion can also be used. Observations were made on a sample obtained by applying a nickel coating to stainless steel, with subsequent application of a final zirconia coating.

   These parts or samples have been subjected to cyclic heating and cooling, and they withstand the treatment to which they are subjected very well. Dark areas were observed on cross-sectional microscopic examination which appear to be formed by nickel oxide, and this may have contributed to the superior performance obtained by a chemical or physical process.



  <I> Example </I> A larger number of stainless steel parts with a dimension of 5 cm square and a thickness of approximately 1.6 mm are used, these parts serving as supports. Some of these parts are coated with an alumina coating. A zirconia coating is applied to other parts. A nickel coating is applied to still others before the alumina coating is applied. On some other parts, a nickel coating is applied before the zirconia coating, and on still other parts a nickel-chromium alloy is deposited before the alumina coating, while other parts receive a nickel alloy coating - chrome before the zirconia coating.

   The nickel-chromium alloy used is nichrome which contains 60 to 80% nickel, and 11 to 20% chromium, the rest being formed by iron. It has not been determined exactly which part of this range the particular metal used was in, but the differences obtained across this range are practically negligible. It appears that the conductive wire used to apply the metal spray coating is 60% r. nickel, 24% iron and 16% chromium.



  A description will be given below of the samples, of their preparation for the application of a coating, of the coating per se, of the thickness of the coatings obtained, and of the results of the tests.



       Samples <I>: </I> forty-two samples of 5 cm X 5 cm X 1.6 mm are cut from a 321 stainless steel sheet.



  <I> Preparations: </I> All specimens were subjected to blasting with Pangborn G-25 shot at a pressure of 2.8 to 3.5 kg / cm. The shot strikes the plates at an angle of approximately 90. The blasting is just sufficient to provide a uniformly rough surface. The samples receive a slightly convex shape as a result of the compressive stresses which may have been generated in the surface due to the impact.



  <I> Application of the coating: </I> this application of the coating is carried out using the equipment described in Example 1. The samples are separated into seven batches, each of 6 samples. Three batches were provided with a direct coating of refractory metal oxide on the stainless steel surface which had been jet etched. The coating of 2 of these batches is formed by alumina (which thus gives 2 identical batches, one of which can be considered as a control batch) while the other receives zirconia.

    The fourth and fifth batches were sprayed with nickel metal, and the sixth and seventh was sprayed with nichrome metal. The fourth and sixth batches are then provided with an alumina coating and the fifth and seventh batches with a zirconia coating.



       <I> coating thickness </I>: </I> oxide coatings have thicknesses of 0.38 mm 0.125 mm. The underlying metal coatings have a thickness of 0.150 mm 0.05 mm.



  <I> Inspection test: </I> all the samples are then subjected to a test or control, in order to determine the relative ability of the coatings to withstand repeated heating and cooling. An electric laboratory oven is heated to 1040 ° C. The 6 test samples constituting a single batch are juxtaposed in this oven, with the side provided with a coating facing downwards, by placing them on a flat piece of stainless steel formed by a sieve with a mesh of about 6 mm. This sieve carrying the samples is placed on the bottom of the oven, and the door is closed.



  After 60 seconds, the sieve carrying the samples heated red to a temperature of about 1000 ° C is removed from the oven, and it is maintained above a current of air at room temperature, discharged by a fan and moving at a speed of 90 meters / minute. This brings the samples to room temperature over a period of 3 to 4 minutes. They are then examined to determine the condition of the coating, and the previous cycle is repeated.



  <I> Defect criterion: </I> Lifting or swelling and chipping of a small part of the coating constitutes a defect. The number of cycles to which the parts are subjected before reaching a faulty state is recorded. The results are given in the table on page 4 Another way of forming the underlying metal lique coating is to cause an electric arc to project coating metal onto the base surface, which in this case may be one or more metals. usually another electrical conductor. The coating metal, which is in the form of a rod, acts as the electrode, and the base or support material is the other electrode.

   A generator such as the one used for electric arc welding is employed to generate a sufficient voltage difference between the base material and the metal rod. coating, so that an electric arc spouts out between the two when they are brought together sufficiently. - Thanks to the bursting of this arc, certain fractions of the rod are found melted and thus adhere to the base material.

   The metal rod to be used as a coating is held in a gun-like holder; on which is mounted a pneumatic vibrator which imparts a vibration to the support and to the rod, which results in the deposition of a metal coating formed of fine particles
EMI0004.0001
  
    Table <SEP> No <SEP> 1
<tb> <I> Results <SEP> of <SEP> test <SEP> by <SEP> heating <SEP> and <SEP> cooling <SEP> cyclic </I>
<tb> Number <SEP> of <SEP> Number <SEP> of <SEP> Number <SEP> of
<tb> Batch <SEP> N <SEP> Coating <SEP> cycles <SEP> cycles <SEP> cycles <SEP> Type <SEP> of <SEP> defect
<tb> maximum <SEP> minimum <SEP> medium
<tb> 1 <SEP> Alumina <SEP> 6 <SEP> 1 <SEP> 3-1 / 3 <SEP> The <SEP> coating <SEP> is <SEP> lifts <SEP> to <SEP> away <SEP> of
<tb> of the <SEP> support <SEP> on <SEP> the <SEP>

  angles
<tb> 2 <SEP> Alumina, <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> Like <SEP> previously
<tb> test <SEP> of
<tb> control
<tb> 3 <SEP> Zirconia <SEP> 11 <SEP> 6 <SEP> 7-5 / 6 <SEP> Default <SEP> on <SEP> the <SEP> edges <SEP> by <SEP> continued <SEP > a
<tb> light <SEP> lifting <SEP> of the <SEP> coating
<tb> 4 <SEP> Nickel <SEP> 10 <SEP> 3 <SEP> 8 <SEP> Alumina <SEP> <SEP> lifts <SEP> slightly <SEP> to
<tb> under <SEP> the deviation <SEP> of the <SEP> coating <SEP> underlying <SEP> in
<tb> alumina <SEP> nickel <SEP> on <SEP> the <SEP> edges
<tb> 5 <SEP> Nickel <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 40+ <SEP> Slight <SEP> disintegration <SEP> on <SEP> the <SEP> edges,

  
<tb> under <SEP> no <SEP> uplift
<tb> zirconia
<tb> 6 <SEP> Nichrome <SEP> 40 <SEP> 9 <SEP> 34+ <SEP> Disaggregation <SEP> on <SEP> the <SEP> edges <SEP> with <SEP> a
<tb> under <SEP> light <SEP> lifting <SEP> of the <SEP> coating <SEP> of alumina alumina <SEP> mine <SEP> by <SEP> ratio <SEP> to <SEP> coating <SEP> underlying <SEP> in <SEP> nichrome <SEP> to <SEP> the <SEP> angles in fusion which freeze or solidify in place. The oxide coating is then applied over the metal coating as previously described. The coating with the aid of the metal by arc spurting constitutes moreover a known technique, which has been described in numerous patents as well as in technical journals.

      <I> Example 3 </I> Four stainless steel plates, supplied for testing in the form of pads by a renowned American jet engine manufacturer, had dimensions of 15 cm X 6.3 cm X 1.6 mm. These parts were attacked with G-25 type ground steel shot, followed by metallization using 0.125 mm nickel, followed by a refractory oxide spray coating having a thickness of 0.625 mm by the method described in the aforementioned United States Patent No. <B> 2707691 </B>. Two wafers were thus coated with alumina, and two with stabilized zirconia.



  The heating tests were carried out under conditions corresponding to the working conditions of the engines, in the laboratory of the engine manufacturer, in the laboratory of the engine manufacturer in question, who declared that the steel plates covered with a metallized deposition of nickel and subjected to the action of a flame projecting coatings of alumina and zirconia showed a marked improvement over the wafers previously subjected to the tests.

   This engine builder also stated that the alumina coated pad came off near its ends but that there was no defect in the coating itself, nor on the inter face. . Finally, this engine builder indicated that the zirconia was even more adherent and showed no defect during a test, and only showed a slight defect under the effect of shear forces (inside the coating ) in the vicinity of one of the corners of the insert during another test.



  The following combination can also be made: 1) Alumina applied to aluminum coating steel; 2) Alumina applied to copper coating steel; 3) Alumina applied to iron coating steel, and in particular stainless steel; 4) Alumina applied to molybdenum coating steel <B>; </B> 5) Alumina applied to Monel metal (brand name product) coating steel; 6) Alumina applied to Inconel metal (branded product) coating steel.



  Instead of the alumina mentioned in the various examples mentioned above, one could use zircon, zirconia, chromium oxide, wollastonite, spinels, etc.



  <I> Example 4 </I> Other samples intended for the tests which have been carried out involve the use of a base part formed of cemented tungsten carbide, in one case, and stainless steel, in another case. A rough nickel layer was deposited using the arc process described above. An alumina coating having a thickness of 0.25-0.50 mm was then sprayed over the nickel. Excellent adhesion of the alumina coating was found. Other metals and other hard carbons such as those used for making tool bits, etc. could have found their jobs here.

   However, for the process involving an electric arc, it is necessary for the base part to be a good conductor of electricity. <I> Example 5 </I> Multiple coatings can be obtained. Thus, for example, specimens of black iron were used in a series of experiments.

    These specimens were roughened by etching them with a shot blast under a pressure of 2.8 kg / cm2, and a nickel coating having a thickness of about 0.15 mm was sprayed using a wire. nickel having a section equal to about 3 mm, then a coating of moderately soft alumina was sprayed, using a gun of model A manufactured by the American company Wall Colmonoy Co, of Detroit, using as advancing substance of monohydrates alpha-alumina. A coating formed of hard alumina was then sprayed using an alumina rod having a section equal to approximately 3 mm,

   as described in Example 1. The resulting object comprised a surface coating formed of hard alumina highly resistant to corrosion and a laminated micro structure capable of withstanding well the stresses of heating and cooling without chipping, combined with an underlying alumina layer and a nickel anchor layer. Other oxides and other combinations of oxides as well as other metals can also find their use here.



  Other combinations of multiple coatings and interlayer or sandwich coatings may be employed depending on practical application conditions. For example, the underlying layer of metal can be sprayed with a spray gun and then heated on its surface to consolidate the particles and make the coating less permeable or substantially waterproof. The treatment of the surface with a torch is one of the means which makes it possible to obtain this result. If the heated surface is not rough enough to ensure good fixation of the refractory oxide layer, it can be roughened by sandblasting or grit blasting, or by some other method such as deposition. of another metal produced by pulverization.

      <I> Example 6 </I> Two specimens of black iron were attacked with shot, under a pressure equal to 2.8 kg / m 2, the shot being formed by grains of steel in order to give rise to a surface roughened, then it was sprayed using the type A gun of the American company known as: Wall Colmonoy Co, making it arrive in one case with tin powder, and in the other case with powder of lead. A spray coating was then carried out with the aid of alumina, by the method described in Example 1. In both cases, a good hard alumina coating was obtained, provided with an adhesion. satis doing.

   Care had to be taken to avoid deleterious melting of the underlying tin coating during the pulverization of the alumina, since its melting point is low (232 ° C).



  The gun provided for in the aforementioned patent is capable, under suitable operating conditions, of projecting refractory oxides by spraying onto stable metals, including alloys having melting points at least equal to 200 ° C. However, refractory metals with melting points above 10,000 C are particularly suitable for high temperature work with the use of refractory oxides having melting points over 10,000 C.

   Oxides and metals which are refractory to chemical action and erosion may find utility in many applications at lower temperatures, and even at room temperature or below.



  An underlying metallic coating to which preference should be given has a thickness of between 0.10 and 0.38 mm, but it is possible to use thinner or, conversely, thicker coatings having a thickness of between example between 0.025 and 0.75 mm.



  Likewise, a thickness of the refractory oxide coating which can usually be preferred is in a range of 0.125 to 125 mm, but it is possible, under other operating conditions, to employ thinner coatings. or, on the contrary thicker, having a thickness between 0.05 and 5 mm or more, depending on the applications envisaged. There is no factor.

   criticism about these value scales and the most practical thicknesses are chosen in order to obtain in each case the best industrial compromise between the cost price and the technical yield, taking into account the envisaged applications, and taking into account including thermal insulation, corrosion resistance, thermal shock resistance, erosion resistance, etc. of the product.



  Rough surfaces are desirable on the metal coating to provide the foundation for the refractory oxide coating. Flank angles formed in the bumps and valleys of the surface are useful. The exact degree of roughness desired depends on several factors, such as practical conditions, the configuration of the coated surfaces, the grit etching fluid, and the grit etching techniques if this is used. medium, or metallization techniques if, on the contrary, preference is given to metallization to roughen the surface in order to invariably fix in place the final refractory oxide coating.

   Considerations of cost price and practical employment must also be taken into account. A concave shape (especially inside cylindrical walls) subjected during use to heating from the inside, as is the case with combustion chambers and rocket nozzles, is particularly suitable in this respect. sense that it gives good results. Etching with hard and stubborn inorganic abrasive materials in the form of grit, such as molten alumina or silicon carbide, has its utility in preventing metal particles from settling. 'embed in the surface, as happens when attacking the surface with steel shot.



  Likewise, the surface of the base piece should be sufficiently clean and rough to ensure good adhesion with the bottom metal layer. But the work carried out generally indicates that the surface roughness of the base part is of less importance, as a fixing factor of the metallic coating, than the surface state of the metallic coating as a fixing factor of the refractory oxide coating. .

   Thus, a lightly cleaned base part has a surface which is often suitable for holding the underlying metal coating against the base part, and the rough surface obtained directly on a metal coating, such as the one which is produced by means of a metallization gun or by an arc application process by depositing metal particles plasticized by heat suitable for the fixation of the refractory oxide coating. Under these conditions, the operation consisting in applying a metallic coating to a base part constitutes an artifice making it possible to roughen the application surface of the refractory oxide coating, in order to promote its adhesion to the base part.

   If the underlying metal layer is deposited by a process which does not give it a sufficiently rough surface, it can be roughened by other means and in particular by attacking it with sand or shot. . Electroplating results in a smooth surface.



  Refractory oxides having a melting point above 10,000 ° C. and forming a suitable coating are described in the upper part of column 5 of the already cited US Pat. No. 2,707,691, and in column 4 of this patent there is a general discussion. oxides to be used preferably. All metals endowed with stability in air and having a melting point higher than 200 ° C can be used here, but for many practical applications preference should be given to an oxidation resistant metal. An oxidation resistant metal can be defined as a metal or an alloy having an oxidation resistance at least equal to that of stainless steel at a temperature of 1000o C in air.



  Elemental metals which are in themselves resistant to oxidation and which constitute elements of many oxidation resistant alloys are, if one excludes precious metals, such as platinum and gold, which are indeed very resistant to oxidation, but too expensive for most industrial applications, nickel, cobalt and chromium.



  Generally, alloys resistant to oxidation as well as heat can be classified into two groups based on nickel, cobalt and iron respectively, the name used for their classification corresponding to the element which is present. in a greater quantity than any other element of the alloy. Although chromium is an important element in many such alloys, chromium-based alloys do not currently have the same importance.



  Typical heat resistant alloys are shown in the table on page 7 The operation of coating the rigid base piece with metal involves melting the metal, atomizing it and spraying it onto the surface of the rigid material . But, according to an alternative embodiment, the particles of molten metal can be produced by separating the molten metal so as to give rise to these particles, without it being necessary to carry out atomization. According to another embodiment, the metallic coating can be obtained by electroplating.

   Likewise, according to the preferred embodiment, the covering of the metal coating with the aid of refractory metal oxide involves the melting of the metal oxide to form a molten metal oxide, its atomization and its projection onto the surface of the coating. metallic.



  The atomization of the metal can be obtained by the use of a gas jet as described in numerous prior patents, for example in the United States patent No. 1100602 already cited, and in the United States patent No. 1128053. As already described in this patent, the molten metal oxide is atomized in a similar way, that is to say by the action of a gas jet. As a rule, this gas jet is formed, in both cases, for the most part of air, but the wedge gas = bustible, such as acetylene and oxygen, is part of this jet.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS 1. Objet caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de base solide, un premier revêtement métalli que fixé à elle et en faisant partie intégrante et un EMI0007.0001 Tableau <SEP> II <tb> <I>Alliages <SEP> typiques <SEP> résistant <SEP> à <SEP> la <SEP> chaleur</I> <tb> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <tb> <I>A <SEP> base <SEP> de <SEP> nickel <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Co <SEP> Fe <SEP> W <SEP> Mo <SEP> Ti <SEP> Al <SEP> Nb</I> <tb> Nichrome <SEP> I <SEP> .. <SEP> 65 <SEP> 11 <SEP> - <SEP> 24 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Nichrome <SEP> V <SEP> ... <SEP> 80 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Inconel <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> 80 <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> M-252 <SEP> .. CLAIMS 1. Article characterized in that it comprises a solid base part, a first metalli coating attached to it and forming an integral part and a EMI0007.0001 Table <SEP> II <tb> <I> Typical <SEP> alloys <SEP> resistant <SEP> to <SEP> <SEP> heat </I> <tb> Percentage <SEP> in <SEP> weight <tb> <I> A <SEP> base <SEP> of <SEP> nickel <SEP> Ni <SEP> Cr <SEP> Co <SEP> Fe <SEP> W <SEP> Mo <SEP> Ti <SEP> Al <SEP> Nb </I> <tb> Nichrome <SEP> I <SEP> .. <SEP> 65 <SEP> 11 <SEP> - <SEP> 24 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Nichrome < SEP> V <SEP> ... <SEP> 80 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Inconel <SEP > <SEP> (product <SEP> of <SEP> brand) <SEP> 80 <SEP> 15 <SEP> - <SEP> 5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> M-252 <SEP> .. <SEP> 55 <SEP> 19 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 2-1/2 <SEP> 1 <SEP> <I>A <SEP> base <SEP> de <SEP> cobalt</I> <tb> <SEP> Stellite <SEP> Haynes <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> N,) <SEP> 31 <SEP> 10 <SEP> 25 <SEP> 55 <SEP> 1 <SEP> 8 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Stellite <SEP> Haynes <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> No <SEP> 30 <SEP> 17 <SEP> 24 <SEP> 51 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> J-1570 <SEP> 28 <SEP> 20 <SEP> 38 <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> - <SEP> S-816 <SEP> ... <SEP> . <SEP> .. <SEP> 55 <SEP> 19 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 10 <SEP> 2-1 / 2 <SEP> 1 <SEP> <I> A <SEP> base <SEP> of <SEP> cobalt </I> <tb> <SEP> Stellite <SEP> Haynes <SEP> <SEP> (product <SEP> of <SEP> brand) <SEP> N,) <SEP> 31 <SEP> 10 <SEP> 25 <SEP> 55 <SEP> 1 <SEP> 8 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Stellite <SEP> Haynes <SEP> <SEP> (product <SEP> of <SEP> brand) <SEP > No <SEP> 30 <SEP> 17 <SEP> 24 <SEP> 51 <SEP> 1 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> J-1570 <SEP> 28 <SEP > 20 <SEP> 38 <SEP> 2 <SEP> 7 <SEP> - <SEP> 4 <SEP> - <SEP> S-816 <SEP> ... <SEP>. <SEP> .. <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 43 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4 <tb> <I>A <SEP> base <SEP> de <SEP> fer</I> <tb> <SEP> Timken <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> 16-25-6 <SEP> 25 <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 51 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> Acier <SEP> inoxydable <SEP> 18-8 <SEP> 8 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> 74 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Kanthal <SEP> <SEP> (produit <SEP> de <SEP> marque) <SEP> A <SEP> - <SEP> 23 <SEP> 2 <SEP> 69 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 6 <SEP> Smith <SEP> Nu <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 37-1/2 <SEP> - <SEP> 55 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 7-1/2 <SEP> - deuxième revêtement solidaire du précédent d'un oxyde de métal réfractaire, le revêtement métallique étant stable dans l'air à la température ambiante et ayant un point de fusion égal au minimum à 2000 C, <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 43 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> 4 <tb> <I> A <SEP> base <SEP> of <SEP> iron </I> <tb> <SEP> Timken <SEP> <SEP> (product <SEP> of <SEP> brand) <SEP> 16-25-6 <SEP> 25 <SEP> 16 <SEP> - <SEP> 51 <SEP > - <SEP> 6 <SEP> - <SEP> - <SEP> Stainless steel <SEP> <SEP> 18-8 <SEP> 8 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> 74 <SEP> - <SEP > - <SEP> - <SEP> - <SEP> <SEP> Kanthal <SEP> <SEP> (product <SEP> of <SEP> brand) <SEP> A <SEP> - <SEP> 23 <SEP> 2 <SEP> 69 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 6 <SEP> Smith <SEP> Nu <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 37-1 / 2 <SEP> - <SEP > 55 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 7-1 / 2 <SEP> - second coating integral with the previous one of a refractory metal oxide, the metal coating being stable in air at the ambient temperature and having a melting point of at least 2000 C, le revêtement d'oxyde métallique réfractaire ayant lui-même un point de fusion minimum de 1000o C. II. Procédé de fabrication d'un objet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique un revêtement de métal ayant un point de fusion supé rieur à 200 C sur la pièce de base solide, puis en ce qu'on pulvérise un oxyde de métal réfractaire en fusion, ayant un point de fusion supérieur à 1000 C, sur ce revêtement métallique. SOUS-REVENDICATIONS 1. the refractory metal oxide coating itself having a minimum melting point of 1000o C. II. A method of manufacturing an object according to claim 1, characterized in that a metal coating having a melting point greater than 200 C is applied to the solid base part, then in that an oxide of molten refractory metal, having a melting point greater than 1000 C, on this metallic coating. SUB-CLAIMS 1. Objet selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de base métallique, un revêtement de métal superposé ayant un point de fusion supérieur à 10000 C, ce revêtement de métal ayant une épaisseur comprise entre 0,025 et 0,75 mm, et un revêtement d'oxyde de métal réfrac taire, superposé à ce revêtement de métal et fixé à lui de façon à en faire partie intégrante, ce revête ment d'oxyde de métal ayant un point de fusion supé rieur à 1000,) C et une épaisseur comprise entre 0,05 et 5 mm. 2. Object according to Claim 1, characterized in that it comprises a metal base part, a superimposed metal coating having a melting point greater than 10,000 C, this metal coating having a thickness between 0.025 and 0.75 mm, and a coating of refractory metal oxide, superimposed on this coating of metal and fixed to it so as to form an integral part thereof, this coating of metal oxide having a melting point greater than 1000,) C and a thickness between 0.05 and 5 mm. 2. Objet suivant la revendication I et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement d'oxyde de métal réfractaire a une structure feuilletée lui permettant de résister sans écaillage à des cycles répétés d'échauffement et de refroidissement. 3. Article according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the coating of refractory metal oxide has a laminated structure enabling it to withstand repeated heating and cooling cycles without chipping. 3. Objet suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce de base solide, un revêtement de métal ayant un point de fusion au moins égal à 2000 C et fixé intégralement à cette pièce de base solide, un premier revêtement d'oxyde de métal réfractaire appliqué sur ce revêtement métal lique et fixé à lui de façon à en faire partie intégrante, cet oxyde de métal ayant un point de fusion supé- rieur à 10000 C, et un second revêtement d'oxyde de métal réfractaire ayant un point de fusion supérieur à 1000o C, superposé à ce premier revêtement d'oxyde de métal réfractaire et en faisant .partie inté grante, Object according to Claim 1, characterized in that it comprises a solid base part, a coating of metal having a melting point of at least 2000 C and fully attached to this solid base part, a first oxide coating of refractory metal applied to this lique metal coating and fixed to it as an integral part thereof, this metal oxide having a melting point above 10,000 C, and a second coating of refractory metal oxide having a point with a melting point above 1000 ° C, superimposed on this first coating of refractory metal oxide and forming an integral part, ce second revêtement d'oxyde de métal réfrac taire étant sensiblement plus dur que le premier revêtement d'oxyde de métal réfractaire. 4. Objet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement métallique est constitué par un alliage résistant à l'oxydation, par exemple un alliage de fer, de nickel ou de cobalt. 5. this second coating of refractory metal oxide being substantially harder than the first coating of refractory metal oxide. 4. Object according to claim 1, characterized in that the metal coating consists of an alloy resistant to oxidation, for example an alloy of iron, nickel or cobalt. 5. Procédé suivant la revendication II, caracté risé en ce qu'on forme un revêtement métallique sur la pièce de base solide par solidification de particules d'un métal fondu ayant un point de fusion supé rieur à 2000 C, puis en ce qu'on pulvérise des par ticules d'un oxyde de métal réfractaire fondu, ayant un point de fusion supérieur à 10000 C, pour recou vrir la surface du revêtement métallique, et on soli difie les particules d'oxyde de métal fondu afin de produire un revêtement de cet oxyde sur ce revête ment métallique. 6. Process according to Claim II, characterized in that a metallic coating is formed on the solid base part by solidifying particles of a molten metal having a melting point above 2000 C, followed by spraying particles of a molten refractory metal oxide, having a melting point greater than 10,000 C, to cover the surface of the metal coating, and the particles of molten metal oxide are solidified to produce a coating of this oxide on this metallic coating. 6. Procédé suivant la revendication II, caracté risé en ce que la surface du revêtement métallique est rendue rugueuse avant la pulvérisation de l'oxyde de métal réfractaire fondu. 7. Procédé suivant la revendication II, caracté risé en ce que le métal fondu est atomisé à l'aide d'un jet de gaz afin de produire des particules de métal fondu. 8. Procédé suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'un second revêtement d'oxyde de métal est superposé au premier revêtement d'oxyde de métal par pulvérisation d'un oxyde de métal fondu, sur le premier revêtement et solidification de cet oxyde. A method as claimed in claim II, characterized in that the surface of the metal coating is roughened prior to spraying the molten refractory metal oxide. 7. The method of claim II, characterized in that the molten metal is atomized using a gas jet to produce particles of molten metal. 8. A method according to claim II, characterized in that a second coating of metal oxide is superimposed on the first coating of metal oxide by spraying a molten metal oxide, on the first coating and solidifying this oxide. .
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