CH629131A5

CH629131A5 - Procede de frittage de pieces formees a partir de poudre.

Info

Publication number: CH629131A5
Application number: CH110679A
Authority: CH
Inventors: Jack Solomon; Thomas F Kinneman
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1982-04-15
Also published as: BR7900679A; FR2416075A1; IT1114082B; NL7900904A; US4139375A; BE873945A; CA1114656A; DE2904318A1; DE2904318C2; IT7947890A0; FR2416075B1; MX151113A; ES477462A1; KR820001808B1

Description

La présente invention concerne un procédé de frittage de pièces métalliques formées à partir de poudre, ces pièces circulant dans un four adapté à cet effet.

Le frittage des ébauches de poudre métallique a été réalisé depuis de nombreuses années pour la formation dans l'industrie de très nombreuses pièces de dimensions et configurations diverses, destinées à de très nombreuses machines, dans la construction et dans d'autres objets du commerce utilisés tous les jours.

Les pièces métalliques formées à partir de poudre sont préparées par compression de poudre métallique ayant par exemple une dimension particulaire comprise entre 44 et 100 (i, avec la configuration voulue, puis par frittage à température élevée en atmosphère contrôlée. Une discussion de la métallurgie des poudres, avec description des poudres, de leur compression ou consolidation et des lubrifiants utilisés pour la compression figure dans l'ouvrage «Kird-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology», 2e édition, 1968, John Wiley & Sons, Inc., New York, chapitre «Powder Metallurgy», notamment pp. 401 à 415. Les métaux utilisés pour la formation des poudres à comprimer peuvent être le fer, l'acier au carbone, l'acier inoxydable, le cuivre, le laiton, l'aluminium, d'autres alliages de fer et d'acier, et d'autres métaux et alliages métalliques. Après compression, les pièces sont par exemple introduites dans un four continu ouvert à ses extrémités, ayant des courroies formées de toile métallique ou un autre dispositif destiné à transporter les pièces dans le four. Les pièces passent vers l'aval successivement dans une zone de préchauffage, une zone de chauffage à température élevée et une zone de refroidissement; des gaz formant l'atmosphère sont introduits vers le centre du four, depuis la zone de refroidissement, et s'écoulent par les deux extrémités du four, les pièces étant soumises à une température qui varie suivant un programme ou profil déterminé, en atmosphère contrôlée, pendant 30 à 120 min au total, le temps de passage dans les zones de préchauffage et de chauffage à température élevée étant compris entre 15 et 60 min. On peut utiliser d'autres types de fours, par exemple des fours discontinus, des fours à dispositif de poussée, ou des fours à sole tournante, mais le régime indiqué à titre d'exemple reste le même, c'est-à-dire que les pièces sont traitées par préchauffage, chauffage à température élevée, puis refroidissement dans des zones successives, en atmosphère contrôlée,

pendant des temps de séjour qui assurent le frittage complet, ce frittage étant parfois considéré comme étant un soudage partiel des particules métalliques de poudre à des températures inférieures à la température de fusion du métal, ce soudage accroissant la résistance mécanique, la conductibilité et la conductivité, et la masse volumi-que. Certains des fours utilisés sont du type à moufle et d'autres sont des fours réfractaires, les changements par rapport au procédé classique étant faibles. Il faut noter que, dans certains, il n'y a pas de zones de préchauffage et, dans d'autres, les températures de la zone de préchauffage et de la zone de chauffage à température élevée se recouvrent. La zone de refroidissement constitue un endroit dans lequel aucune chaleur supplémentaire n'est apportée, mais il faut noter que les pièces métalliques chaudes provenant de la zone de chauffage à température élevée échauffent l'extrémité amont de la zone de refroidissement, bien que le profil de température qui diminue dans la zone de refroidissement ne soit pas modifié pour autant.

Jusqu'à présent, on a utilisé, et on utilise encore industriellement, différentes sources pour l'atmosphère utilisée dans le frittage des poudres métalliques, par exemple le gaz endo et l'ammoniac dissocié bien que d'autres sources de gaz, telles que le gazexo purifié, l'azote et le méthanol ou des alcools supérieurs, aient été suggérées.

L'atmosphère a trois fonctions dans le frittage des poudres métalliques: i) elle entraîne les lubrifiants utilisés pour la compression par l'extrémité avant du four, ii) elle empêche l'oxydation des pièces, et iii) elle réduit la couche d'oxyde superficielle et favorise le frittage. Dans le cas des pièces ayant des concentrations moyennes ou élevées de carbone (dépassant 0,2% en poids), l'atmosphère a un rôle supplémentaire, celui de maintenir la concentration du carbone afin que les propriétés des pièces ne soient pas réduites notablement.

Le gaz endo est couramment utilisé pour le frittage des pièces métalliques à partir d'une poudre de fer ou d'acier. Industriellement, le gaz endo est préparé dans un générateur de gaz par réaction de l'air avec du gaz naturel (ou du propane). Ces générateurs de gaz fonctionnent indépendamment du four et ont une plus grande fiabilité lorsque leur débit de sortie est pratiquement constant. La réaction de l'air et du gaz naturel forme un mélange contenant essentiellement de l'oxyde de carbone, de l'hydrogène et de l'azote, et ce mélange est appelé gaz endo. Un exemple de composition d'un tel gaz, préparé à partir de gaz naturel, comprend, en volume, 20 à 23% d'oxyde de carbone, 30 à 40% d'hydrogène, 40 à 47% d'azote, 1% de vapeur d'eau et 0,5% d'anhydride carbonique. La composition de ce gaz varie avec la composition du gaz naturel utilisé pour sa formation.

Lorsque du gaz endo est utilisé pour le frittage des pièces à concentration élevée en carbone, l'addition d'un gaz d'enrichissement tel que le méthane ou le propane est nécessaire afin que le carbone reste dans les pièces car, en l'absence d'un tel gaz d'enrichissement, l'anhydride carbonique et la vapeur d'eau du gaz endo peuvent provoquer la décarburation des pièces. En outre, l'atmosphère des gaz endo ne peut pas être elle-même en équilibre avec les pièces dans toute la plage des températures de frittage. Les réactions les plus importantes sont:

1) 2 CO C + C02

2) CO + H2 C + H20

3) CH4 -» C + 2H2

Les réactions d'équilibre sont les deux premières, alors que la troisième est une décomposition du méthane limitée par sa vitesse. En pratique, aux températures élevées, les réactions 1 et 2 provoquent une décarburation et la réaction 3 une carburation de la pièce. Aux températures plus faibles, ces trois réactions provoquent une carburation de la pièce. L'équilibre entre les réactions de décarburation et de carburation est fonction de nombreux paramètres de frittage, par exemple la quantité d'oxyde dans la pièce, la vitesse d'imprégnation par l'air, le débit du gaz formant l'atmosphère, et la concentration du carbone dans la pièce. La quantité de gaz d'enrichissement est modifiée afin qu'elle donne l'équilibre voulu.

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L'ammoniac dissocié est utilisé dans le frittage des poudres métalliques des pièces d'acier inoxydable et de certaines pièces de fer, de cuivre et de laiton, en fonction des compositions, et est d'application limitée plutôt que générale.

Il faut noter, en ce qui concerne la suggestion de l'utilisation de gaz exo purifié comme atmosphère de frittage pour les pièces de fer et d'acier, que l'anhydride carbonique et la vapeur d'eau sont retirés du gaz exo par adsorption par un solide (à l'aide de tamis moléculaires ou d'autres adsorbants) ou par absorption par un liquide de l'anhydride carbonique, puis par utilisation d'un agent dessiccateur permettant la formation du gaz exo purifié ayant, par exemple, une composition qui comprend 1 à 10% d'oxyde de carbone, 1 à 10% d'hydrogène et le reste d'azote, avec moins de 0,1 % d'anhydride carbonique et un point de rosée d'environ —40°C. Dans le four, le gaz purifié ne provoque pas la décarburation de la pièce,

étant donné les faibles concentrations d'anhydride carbonique et de vapeur d'eau qui réduisent beaucoup la vitesse des réactions 1 et 2 indiquées précédemment. En conséquence, dans un four de frittage qui fonctionne convenablement, aucun gaz d'enrichissement à base de méthane ne doit être ajouté au gaz exo purifié. En conséquence, l'atmosphère a une faible concentration d'anhydride carbonique, de vapeur d'eau et de méthane, si bien que les réactions de carburation et de décarburation sont minimales et permettent un meilleur réglage de la concentration du carbone.

Cette caractéristique du gaz exo purifié est avantageuse dans les fours qui sont construits en partie d'alliage à concentration élevée de nickel, par exemple les fours ayant des moufles et des courroies d'alliage à concentration élevée de nickel. Cet alliage se détériore dans une atmosphère de carburation. Lorsqu'un gaz d'enrichissement est ajouté à une atmosphère de frittage formée par le gaz endo, la durée normale de l'alliage, d'environ 1 à 2 ans, est raccourcie à une valeur aussi faible que 3 mois. Cependant, lorsque du gaz exo purifié, sans gaz d'enrichissement, est utilisé comme atmosphère de frittage, la durée de l'alliage est prolongée.

Les inconvénients du gaz exo purifié reposent sur son mode actuel de préparation. Il est en général fabriqué dans un train comprenant un générateur et un purificateur de gaz, produisant l'atmosphère nécessaire à plusieurs fours. Comme des matières métalliques différentes nécessitent des conditions différentes pour la protection du carbone ou la réduction des oxydes par exemple, des quantités différentes d'oxyde de carbone et d'hydrogène peuvent être nécessaires dans l'atmosphère de frittage. Cette variation des quantités d'oxyde de carbone et d'hydrogène ne peut pas être obtenue lorsque plusieurs fours sont alimentés par un seul générateur. L'addition du gaz d'enrichissement, par exemple, dans l'atmosphère de frittage de gaz endo, donne la souplesse permettant la satisfaction des divers critères fixés par les pièces métalliques, mais au détriment de l'avantage de l'utilisation d'une atmosphère de gaz exo dépourvue de gaz d'enrichissement.

En outre, le train purificateur est une installation de purification chimique qui, naturellement, pose des problèmes d'entretien et de fonctionnement. Comme la plupart des appareils de frittage de poudre métallique consomment des quantités relativement faibles de gaz pour leur atmosphère, le fonctionnement du train comprenant le générateur et le purificateur peut être extrêmement coûteux par rapport au volume de gaz, surtout parce qu'une défaillance d'une partie quelconque du train peut provoquer l'arrêt de plusieurs fours.

D'autres inconvénients, communs aux gaz endo et exo, sont qu'ils sont préparés à partir de gaz naturel dont il existe une certaine pénurie qui peut provoquer l'arrêt des fours de frittage. Non seulement la disponibilité du gaz naturel est sujette à caution mais, en outre, la composition du gaz naturel n'est pas régulière et provoque une variation de la composition du gaz endo, si bien que les pièces formées ont de mauvaises propriétés.

L'azote, qui est un gaz fréquemment utilisé pour la formation de l'atmosphère de frittage des pièces d'aluminium, a aussi été suggéré mais, comme indiqué précédemment, des sources de carbone et d'agents réducteurs sont nécessaires pour la protection de la concentration de carbone et pour la réduction des oxydes de surface. L'addition de gaz naturel ou d'autres hydrocarbures à l'azote peut évidemment permettre la solution du problème, mais le réglage de la concentration du carbone devient alors difficile, car la réaction 3 précitée est limitée par sa vitesse, et cette vitesse ou les différentes vitesses doivent être réglées suivant un équilibre par rapport à la vitesse de réduction des oxydes, la réaction avec l'air et les autres sources d'oxygène. En outre, l'hydrocarbure ajouté présente tous les inconvénients indiqués précédemment pour le gaz d'enrichissement et, bien que de l'hydrogène puisse être introduit comme agent réducteur, il s'agit d'une matière coûteuse qui n'assure pas la protection du carbone.

Enfin, on a suggéré l'utilisation du méthanol et d'autres alcools comme sources du gaz de l'atmosphère de frittage de poudre métallique, mais une atmosphère tirée de méthanol pratiquement pur a des concentrations élevées d'oxyde de carbone et d'hydrogène et peut former des quantités importantes de méthane, posant alors un problème analogue à ceux que pose l'utilisation du gaz endo comme source de gaz atmosphérique.

La description qui précède des problèmes posés par l'utilisation du gaz endo, du gaz exo, de l'ammoniac dissocié, de l'azote et de divers alcools pour la formation des atmosphères de frittage de poudre métallique montre que ces opérations de frittage nécessitent une amélioration par utilisation d'une atmosphère qui: i) ne repose pas sur le gaz naturel, ii) ne carbure pas et ne décarbure pas les pièces formées de poudre métallique, et iii) est suffisamment souple pour qu'elle permette le traitement de pièces métalliques ayant différentes concentrations de carbone ou d'autres caractéristiques, dans divers fours de frittage de poudre métallique.

L'invention a pour but de remédier aux inconvénients indiqués précédemment, et elle concerne plus précisément le procédé de frittage défini dans la revendication 1, dans lequel l'atmosphère est formée à partir d'une source de gaz, et de manière que le gaz naturel soit éliminé et qu'un gaz d'enrichissement ne soit nécessaire qu'en quantité faible ou nulle, le procédé ayant une très grande souplesse.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique est un schéma en élévation latérale d'un four continu de frittage de poudre métallique ayant des extrémités ouvertes et destiné à la mise en œuvre du procédé selon l'invention, ce four ayant une zone A de préchauffage, une zone B de chauffage à température élevée et une zone C de refroidissement.

Comme indiqué sur la figure, des pièces 10 formées de manière classique à partir d'une poudre métallique, sont disposées sur une courroie transporteuse 12 qui peut être formée d'une toile d'un alliage ou d'une autre matière, ayant une construction lui permettant de supporter la chaleur du four, par exemple un alliage contenant environ 76% de nickel, 16% de chrome et 6% de fer. La courroie 12 est commandée et les pièces 10 circulent dans la direction de la flèche 11, dans le four qui est, lui aussi, de construction classique. Simultanément à la commande de la courroie ou antérieurement, le gaz destiné à former l'atomosphère du four est introduit. La source du gaz est un mélange comprenant essentiellement de l'azote et du méthanol. Ce dernier est soit anhydre, soit de qualité industrielle ne contenant pas plus de 0,5% en poids d'eau et, de préférence, moins de 0,25% d'eau. Lors du chauffage, le méthanol se dissocie en diverses vapeurs qui, avec l'azote, forment l'atmosphère du four. Le débit d'entrée ainsi que le chauffage et la disposition de l'entrée suffisent à l'entraînement du gaz formant l'atmosphère vers les deux extrémités du four, comme indiqué par les flèches 13, jusqu'à des évents 14 et 16. Les hommes du métier peuvent noter que la composition de l'atmosphère change d'une certaine manière lors du passage du gaz dans le four.

Les pièces 10 circulent d'abord dans une zone A de préchauffage dans laquelle la température est comprise entre 425 et 1205°C et habituellement entre 650 et 980°C. Le temps de séjour des pièces 10 dans cette zone peut être compris entre 5 et 60 min. La zone est entourée par une isolation 15, et on note sur la figure que l'isolation

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entourant la zone de préchauffage n'est pas aussi épaisse que celle qui entoure la zone de chauffage à température élevée. Les pièces 10 passent alors dans cette zone de chauffage à température élevée comprise entre 1040 et 1205°C, habituellement entre 1095 et 1150°C. Le temps de séjour des pièces dans cette zone à température élevée peut être compris entre 5 et 60 min et habituellement entre 10 et 15 min. L'isolation 15 est formée de matière courante. Dans un exemple de four, la zone de préchauffage et la zone à température élevée ont toutes deux la même longueur, comprise entre 1,5 et 4,5 m. Une longueur courante est de l'ordre de 3 m. En conséquence, le temps de séjour dans les deux zones est le même lorsque la courroie se déplace à vitesse constante. La zone de préchauffage et la zone de chauffage à température élevée qui portent les références A et B sur la figure forment ensemble la zone amont car, comme indiqué précédemment, dans certaines opérations, aucune zone de préchauffage n'est utilisée et, dans d'autres, les plages de températures se recouvrent. Les pièces 10 passent alors en aval de la zone amont, dans une zone de refroidissement C, habituellement refroidie par de l'eau. D'autres dispositifs classiques de refroidissement peuvent être utilisés cependant. La température dans cette zone est comprise entre une valeur de 1095 C et la température ambiante; le temps de séjour peut être compris entre 10 et 120 min et habituellement entre 20 et 30 min, et la longueur de la zone est, par exemple, d'environ 3 à 9 m, une longueur courante étant de 6 m lorsque les zones précédentes ont une longueur de 3 m.

Dans les fours connus, le gaz de l'atmosphère est introduit à l'extrémité amont de la zone aval. Selon l'invention cependant, la source dont le gaz de l'atmosphère est tiré, c'est-à-dire le mélange contenant essentiellement de l'azote et du méthanol, est introduite, par exemple par une tuyauterie 18 ou 19 d'entrée, directement dans la zone amont (la pointe de la flèche représentant le point d'introduction). Ce point d'introduction est un endroit de la zone amont auquel une température d'au moins 815°C est maintenue pendant la période d'introduction. Cette température peut être mesurée à l'aide d'un thermocouple qui contrôle la température pendant la période d'introduction du mélange d'azote et de méthanol. Une quantité suffisante de chacun des ingrédients du mélange est introduite afin que, lorsque le mélange est soumis à cette température, il se forme une atmosphère contenant, en pourcentages volumiques, 1 à 20% d'oxyde de carbone, 1 à 40% d'hydrogène, moins de 0,5% d'anhydride carbonique, moins de 1,25% environ de vapeur d'eau, et le reste d'azote, jusqu'au total de 100%. Le rapport de l'azote au méthanol dans le mélange est compris entre 1,5 et 100 parties en volume d'azote par partie en volume de méthanol à l'état vapeur. Il apparaît que les débits relatifs d'azote et de méthanol fixent la concentration de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène dans l'atmosphère. Dans le cas de pièces contenant une quantité importante de carbone (0,6 à 1 % en poids de carbone), le rapport suggéré est compris entre 1,5 et 10 parties en volume et, de préférence, entre 2 et 5 parties en volume environ d'azote par partie en volume de méthanol à l'état vapeur alors que, dans le cas de pièces à faible concentration de carbone (moins de 0,6% en poids de carbone), le rapport suggéré est compris entre 10 et 100 et, de préférence, entre 10 et 15 parties en volume d'azote par partie en volume de méthanol.

La décomposition ou dissociation du méthanol dans la zone amont s'effectue d'après les réactions:

4) CH3OH -» CO + 2H2

5) CH3OH - Ç + H2 + H20

6) 2ch3oh - CHU + C02 + 2H2

La réaction principale est la réaction 4, et il est très important que les réactions 5 et 6 soient minimales, car celles-ci sont nuisibles au frittage, étant donné leur effet résultant de décarburation. En outre, la réaction 6 forme du méthane dont la présence est de préférence évitée, comme indiqué précédemment.

Selon le procédé de l'invention, le méthanol peut être introduit par égouttage dans le four ou par utilisation d'une buse d'atomisa-tion qui pulvérise les gouttelettes dans le four. Dans tous les cas, le procédé d'introduction est tel que la température du méthanol s'élève rapidement jusqu'à au moins 815°C, le méthanol étant dilué dans l'azote afin que la réaction bimoléculaire 6 ait une faible vitesse.

La rapide augmentation de température peut être obtenue par 5 prolongement de la tuyauterie d'entrée le long de la voûte de la chambre du four, dans la zone amont, comme indiqué pour la tuyauterie 19. Une telle tuyauterie doit être supportée afin qu'elle ne s'affaisse pas, et elle doit être formée d'une matière résistant aux températures élevées, ce critère s'appliquant à toute tuyauterie 10 d'entrée mise en œuvre selon l'invention. La tuyauterie d'entrée peut être réalisée afin que le méthanol arrose une partie transversale à l'axe du four, cet axe étant à peu près parallèle à la courroie 12. Une variante comprend le prolongement de la tuyauterie d'entrée le long du fond de la chambre du four, jusqu'à la zone amont. 15 Une autre variante comprend le passage de la tuyauterie d'entrée dans la paroi du four et l'isolation 15, directement dans la zone amont, comme indiqué pour la tuyauterie 18.

Un exemple d'atmosphère produite par mise en œuvre du procédé de l'invention contient, en volume, 6% d'oxyde de carbone, 20 12% d'hydrogène, 0,02% d'anhydride carbonique, 0,15% de vapeur d'eau et le reste d'azote. Une telle atmosphère assure la protection de la concentration du carbone, supprime la décarburation en surface et ne provoque pas la carburation des alliages utilisés dans la construction du four, par exemple pour les courroies et moufles précités. 25 Dans certains cas, surtout lorsque le four de frittage est à base d'un réfractaire ou lorsque le four a une configuration peu courante, l'addition d'une certaine quantité de gaz d'enrichissement peut être nécessaire afin que les concentrations de la vapeur d'eau et de l'anhydride carbonique restent entre les limites indiquées, c'est-à-dire 30 moins de 0,5% environ d'anhydride carbonique et moins de 1,25% environ de vapeur d'eau. Des quantités suggérées pour le gaz d'enrichissement, par exemple du méthane ou d'autres hydrocarbures introduits dans l'atmosphère, sont comprises entre environ 1 et 8% par rapport au volume total de l'atmosphère. Ce cas n'est 35 évidemment pas aussi avantageux que le procédé qui ne comprend pas l'addition de gaz d'enrichissement, et la mise en œuvre du procédé dans des fours revêtus d'un réfractaire ou de type particulier n'est pas une mise en œuvre particulièrement avantageuse de l'invention. L'introduction de l'azote supplémentaire à l'extrémité 40 amont de la zone amont peut être souhaitable afin que l'oxygène ne puisse pas pénétrer. Cette addition ne modifie que très peu la composition de l'atmosphère, c'est-à-dire de moins de 5% en volume environ, car la plus grande partie de l'azote s'échappe par l'extrémité amont du four.

45 Les pièces de poudre métallique frittée sont retirées de l'extrémité aval du four et manipulées de manière classique. Une détermination de la fin du frittage et de l'intégrité de la composition des pièces frittées sont effectuées par analyse classique.

Les avantages du procédé de l'invention par rapport aux procé-50 dés de frittage mettant en œuvre le gaz endo ou exo, l'ammoniac dissocié, l'azote ou divers alcools sont les suivants: i) certaines pièces se frittent plus rapidement par mise en œuvre du procédé de l'invention que par utilisation du gaz endo, ii) les pièces frittées sont plus brillantes et d'aspect plus métallique, iii) la décarburation de 55 surface est pratiquement éliminée, iv) le réglage de la concentration du carbone et des dimensions est fiable, c'est-à-dire que le réglage ne dépend pas de la composition du gaz naturel ou des problèmes posés par le générateur de gaz endo, mais uniquement du procédé lui-même, et v) la durée des alliages est accrue, c'est-à-dire que les 60 alliages utilisés pour la construction du four ont une plus grande durée.

On considère maintenant des exemples de mise en œuvre de l'invention, à titre purement illustratif et non limitatif.

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Exemple 1:

On utilise un four de frittage du type décrit et représenté sur le dessin pour le frittage de pièces de poudre métallique d'acier à teneur

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élevée en carbone. La quantité de carbone dans l'acier est d'environ 1,0% en poids.

La température moyenne dans la zone de préchauffage est de 1150°C, la plus faible température dans la zone est de 870°C, le temps de séjour est de 48 min, et la longueur de la zone est de 3 m.

La température moyenne dans la zone à température élevée est de 1150°C, la plus faible température dans la zone est de 1040°C, le temps de séjour est de 48 min et la longueur de la zone est de 3 m.

La température dans la zone de refroidissement est comprise entre environ 1095°C, à l'extrémité amont, et 21°C à l'extrémité aval, le temps de séjour est de 96 min, et la longueur de la zone est de 6 m.

On fait passer deux jeux de pièces dans le four, pour diverses vitesses de la courroie.

La source de gaz de l'atmosphère, pour un jeu de pièces, est formée de gaz endo additionné d'un gaz d'enrichissement. Les gaz pénètrent par une entrée qui se trouve à l'extrémité amont de la zone aval et la composition de l'atmosphère est, en volume, de 20% s de CO, 40% de H2,1,4% de C02,1,6% de H20,0,6% de CH4 et le reste de N2.

La source de gaz de l'atmosphère, pour un second jeu analogue de pièces, est un mélange contenant essentiellement 14 parties en volume d'azote et 1 partie en volume de méthanol (à l'état vapeur), io Le mélange pénètre par la tuyauterie 18 d'entrée. La composition de l'atmosphère, en volume, comprend environ 6% de CO, 12% de H2, 0,02% de Co2,0,15% de H20 et le reste de N2. Les résultats obtenus sont les suivants.

Pièce

Vitesse de courroie (mm/min)

Augmentation de production (%)

Pignon Palier

Pignon (imprégné de cuivre)

Source de 1' endo atmosphère CH3OH/N2

60 60 36

63 127 71

102 203 97

L'augmentation de production est déterminée d'après l'augmentation de la vitesse de la courroie. Il faut noter que la courroie se déplace plus rapidement lors de la mise en œuvre du procédé de l'invention et donne ainsi une augmentation de production. 30

Exemple 2:

On répète l'exemple 1 pour le premier pignon, en utilisant la source de gaz CH3OH/N2, dans deux essais. Le mélange CH3OH/N2 contient essentiellement 2 parties en volume d'azote pour une partie en volume de méthanol (à l'état vapeur). Dans le premier essai, le mélange est introduit à l'extrémité amont de la zone de refroidissement et, dans le second essai, il est introduit par une canalisation qui débouche dans la zone à température élevée (tuyauterie 18).

Essai

Débit de N2 (m3/h)

Débit de méthanol 0/h)

Atmosphère (% en volume) (le reste de N2 et H2)

co co2

h2o

1

2

2,26 2,26

1,93 1,93

7

22,5

0,10 0,19

>2,3 0,99

La teneur en eau est supérieure au point ambiant de rosée lorsque l'introduction est effectuée dans l'essai 1. Les concentrations de CO 45 et C02 sont faibles dans l'essai 1 et elles indiquent la formation de carbone dans le four. L'essai 2 indique que l'introduction dans la zone à température élevée donne la concentration prévue de CO et les concentrations satisfaisantes de C02 et H20.

On répète l'exemple 2 (essai 2), mais le rapport de l'azote au méthanol varie, et la température de la zone à température élevée d'introduction est maintenue à 1150°C. Les rapports et les compositions d'atmosphère sont les suivants.

Essai

Rapport N2/CH3OH (% en volume)1

Atmosphère (% en volume) (reste N2, H2, CH4)

CO

co2

ch4

1

2/1

22,5

0,19

0,99

2

4/1

11,8

0,09

0,45

3

8/1

6,0

0,025

0,15

1 La valeur correspond au méthanol à l'état vapeur.

R

1 feuille dessins

Claims

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2

REVENDICATIONS

1. Procédé de frittage de pièces formées à partir de poudre métallique, qui comprend la circulation des pièces dans un four, de l'extrémité amont à l'extrémité aval du four qui comprend deux zones successives, une zone amont qui est maintenue à une température comprise entre 425 et 1205°C et une zone de refroidissement, le four ayant en outre une atmosphère qui contient de l'oxyde de carbone, de l'hydrogène, de l'anhydride carbonique, de l'eau et de l'azote, atmosphère répartie dans les zones, le maintien des pièces dans la zone amont pendant un temps suffisant pour qu'elles subissent un frittage et le retrait des pièces frittées du four, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'introduction d'un mélange contenant du méthanol et de l'azote, dans la zone amont, en un point auquel la température est maintenue à une valeur d'au moins 815°C, le méthanol et l'azote étant présents dans un rapport tel que, lorsque le mélange est soumis à cette température, il se forme une atmosphère qui contient, en pourcentages volumiques, de 1 à 20% d'oxyde de carbone, de 1 à 40% d'hydrogène et le reste d'azote.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de l'hydrogène à l'azote est de 1,5 à 100 parties en volume d'azote par partie en volume de méthanol à l'état vapeur.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le temps de séjour des pièces dans la zone amont est compris entre 10 et

120 min.