CH474700A - Organe coulissant - Google Patents

Description

  Organe coulissant    La présente     invention    a pour objet un organe coulis  sant comprenant un métal de base.  



  Pour des organes coulissants tels que les segments de  piston et les bagues d'étanchéité de compresseurs à gaz  on utilise souvent des cuproplombs en raison de leur  bonne résistance à l'usure et de leurs qualités de     glis-          sement.        La        teneur        en        plomb        varie        de    3 à     25        %        selon        la     vitesse de glissement, la pression de charge superficielle,  les conditions de     lubrification.     



  Au cours de ces derniers temps, cependant, un  nombre croissant     d'applications    de ces segments exige en  outre une bonne     résistance    à la rupture. De plus en plus  de segments doivent être réalisés en     métaux    capables  de résister aux contraintes de rupture et à des charges  excessives, ainsi qu'à des conditions de     lubrification     déficientes.  



  L'organe coulissant selon l'invention est caractérisé  en ce qu'un revêtement de glissement recouvre le métal  de base et est composé d'un mélange de cuivre ou de  cupro-alliage et de plomb, le rapport entre la surface de  plomb et la     surface    totale du revêtement étant compris  entre 2 et 70 0/0.  



  Le dessin annexé représente, schématiquement et à  titre d'exemple, une forme     d'exécution    de l'objet de  l'invention.  



  La     fig.    1 est une coupe     axiale    partielle de cette forme       d'exécution.     



  La     fig.    2 est une micrographie (agrandissement de  200 fois) d'une couche de cuproplomb.  



  La     fig.    3 est une micrographie (agrandissement de  50 fois) de la     surface    d'une couche de métal déposée par  projection sur la     surface    d'un organe coulissant.  



  La     fig.    4 est une micrographie (agrandissement de  50 fois) d'une section de l'alliage     représenté    à la     fig.    2.  Les excellentes propriétés de glissement des     cupro-          alliages    contenant du plomb s'expliquent par le fait que    le plomb est dispersé sous     forme    de particules minuscules  dans la structure du cupro-alliage     (fig.    2).

   Lorsque l'or  gane coulissant entre en contact avec le métal     adjacent     par suite de conditions de     lubrification    déficientes, les  particules de plomb disséminées sur la surface de glisse  ment entrent en fusion sous l'effet de la     chaleur    de frotte  ment résultant du contact entre les deux métaux et for  ment ainsi une pellicule de plomb très     mince    qui recouvre  la surface de frottement de l'organe coulissant. Il en  résulte que la propriété d'auto-lubrification du plomb  contenu dans le métal de base     réduit    l'usure de l'organe  coulissant et évite le grippage.  



  A la     fig.    1, la surface de glissement 1 de chaque  organe coulissant est revêtue d'une couche métallique 2       appliquée    par projection et constituée par un mélange de  cuivre ou de cupro-alliage et de plomb. Le     métal    de base  de l'organe coulissant est de l'acier ayant une     résistance     élevée à la traction et à la rupture ou de la fonte pour  segments de piston, de la fonte malléable ou toute autre  fonte ayant une grande ténacité. Dans     certains        cas,    le  métal de base peut être du laiton à haute résistance, du  bronze ou un autre cupro-alliage à haute ténacité.

   La       surface    de glissement d'un tel organe de glissement est  réalisée par projection d'un mélange de cuivre et de  plomb. Avant l'opération de métallisation, le métal de  base de l'organe     coulissant    ayant subi un traitement  préliminaire est décapé en vue d'assurer une forte adhé  sion de la couche métallisée à la     surface    du métal de base.  



  La métallisation par projection s'effectue à l'aide de  deux machines conçues pour le mélange et la projection  simultanée du cuivre ou de cupro-alliage et du plomb.  La couche de métal déposée par projection est ensuite  usinée jusqu'à obtention d'une surface de glissement  présentant le fini désiré. Une surface polie d'une couche  ainsi déposée, ainsi qu'une section à travers une telle  couche, sont illustrées sur les     fig.    3 et 4, respectivement.      Comme on peut le     constater,    la surface de glissement  présente une     structure    constituée par un mélange fin de  plomb et de cuivre ou de cupro-alliage formant une  excellente couche superficielle qui satisfait à des exi  gences sévères quant aux qualités de rodage et de glis  sement.  



  Le taux de mélange     exprimé    sous     forme    de rapport  entre la     surface    du plomb et la     surface    totale de la couche  déposée par projection est compris entre 2 et 70 0/0. Pour  un rapport de surface de plomb     inférieur    à 2 0/0, l'organe  de glissement ne présentera pas de qualités de glissement  suffisantes.

   Au contraire, si le rapport des surfaces est       supérieur    à     70        %,        le        risque        de        grippage        est        éliminé        au          détriment    de la résistance à l'usure avec un accroissement  de la     perte    par abrasion.  



  Un autre avantage important des organes     coulissants     décrits est dû à leur prix de revient     réduit.    Contrairement  aux     segments    conventionnels en cupro-alliages onéreux,  les organes coulissants décrits peuvent être fabriqués  avec des métaux de base ferreux bon marché, les     cupro-          plombs    n'étant utilisés que pour les surfaces de glisse  ment, ce qui a pour effet de réduire considérablement le  prix de revient des organes coulissants par rapport aux  produits courants.

      <I>Exemple</I>    Du     bronze    phosphoreux de composition chimique       6,25        %        de        Sn,        0,18        %        de        P,        le        reste        étant        constitué        par     du cuivre, fut usiné de manière à     obtenir    une éprouvette  mesurant 18,0 mm de largeur, 12,0 mm de longueur et  5,0 mm de hauteur.

   La surface de glissement de l'éprou  vette fut dotée de cinq rainures ayant chacune 0,5 mm  de largeur et 0,5 mm de profondeur;     ces        rainures    furent  disposées parallèlement l'une par rapport à l'autre, à       intervalles    réguliers. Un mélange de cuivre et de plomb  fondus fut projeté sur la surface de manière à obtenir  deux rapports de surface différents.

   Ensuite, la surface  de glissement fut polie et soumise à un essai     d'i#brasion.     L'essai fut effectué à l'aide d'un     appareil    du type à    friction par glissement plan, la vitesse de friction étant  de 5     mètres/seconde.    La lubrification fut assurée à l'aide       d'un        mélange        lubrifiant        constitué        par        50        %        d'huile        de          lubrification        paraffinique        et     <RTI  

   ID="0002.0058">   50        %        d'huile        lampante        puri-          fiée.    L'éprouvette fut soumise au glissement jusqu'à  apparition d'un grippage, après quoi on examina le rap  port entre la charge de frottement et l'usure et on pro  céda à un     essai    de grippage.

   Le métal contre lequel     s'opé-          rait        le        glissement        était        de        la        fonte        de        composition        2,90        %          de        C,        2,08        %        de        Si,        0,55        %        de        Mn,

          0,22        0/a        de        P        et     0,032 % de S. Les     résultats    des essais révélèrent qu'avec       un        rapport        de        surfaces        de        20        %        de        plomb,        l'éprouvette     subissait une perte par abrasion de 30 mg sous une charge  de frottement de 50     Icg/cm2    et de 42 mg sous 75     Icg/cm2,

       le grippage se produisant sous une charge de 100     1,-g/cm2.     Le fait que des éprouvettes n'ayant pas été traitées par  métallisation subissaient une perte de matière par abra  sion de 950 mg sous une charge de 50     Icg/cm-    et de  1250 mg sous 75     lcg/cm2    indique     l'utilité    du     procédé     décrit pour améliorer la     résistance    à l'usure de surfaces  de glissement.

Claims (1)

1. REVENDICATION Organe coulissant comprenant un métal de base, caractérisé en ce qu'un revêtement de glissement recouvre le métal de base et -est composé d'un mélange de cuivre ou de cupro-alliage et de plomb, le rapport entre la sur face de plomb et la surface totale du revêtement étant compris entre 2 et 70 %. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Organe coulissant selon la revendication, caracté risé en ce que le métal de base est un alliage de fer. 2. Organe coulissant selon la revendication, caracté- risé en ce que le métal est un alliage de cuivre.