Procédé de fabrication d'outils en acier sapide. Dans la fabrication actuelle des outils en alliage d'acier et notamment des outils rapides, il est nécessaire de couler -d'abord la com position de métal fondu sous forme de lingots et de travailler ensuite le métal mécanique ment pour lui donner la forme de l'outil que l'on veut fabriquer. Dans cette fabrication, le métal n'est pas coulé dans la forme finie pour l'usage, parce que dans la première coulée le métal a une structure interne telle qu'il est mécaniquement défectueux. On a fait des essais pour remédier à cette structure défectueuse par forgeage ou d'autres traite ments mécaniques, par recuisson et, d'autres traitements à chaud.
La structure défectueuse des lingots coulés est due probablement à la présence de di verses impuretés dans le métal fondu, telles que le phosphore et le soufre, mais plus en core à des substances gazeuses renfermées ou autrement associées avec le métal.
Suivant. la présente invention, on élimine les causes qui produisent la structure défec tueuse du lingot en produisant une composi tion fondue d'une pureté telle avant la coulée, que celle-ci puisse se faire directement dans la forme approximative de. l'outil voulu; ce qui permet de supprimer le forgeage cotiteux et d'autres opérations similaires.
Ce résultat- est obtenu suivant cette in vention en .préparant une masse fondue ayant la composition voulue, en purifiant cette masse pour en éliminer les impuretés qui pourraient produire des défauts dans les outils et en moulant la masse -fondue directement dans la forme approximative des outils à fabriquer.
Le procédé peut être exécuté, par eeïnple, comme suit: Dans un creuset en graphite; on introduit 20 parties de fer, de préférence du fer affiné. Ce fer est en petits fragments et on y ajoute 251/4 parties de ferro-tungstène à 80 % de tungstène ou 20 parties de tungstène, .
712 parties .de ferrochrome à 60 % de chrome ou _412 parties de chrome, et parties de ferro-vanadium :à,-30 % de vanadium ou 112 parties de. vanadium.
A une charge -totale ainsi formée de 45,360 kg, on ajoute maintenant 85 grammes de ferromanganèse avec 226.,8 grammes de métal SAM marque Lion. Sur cette masse, on tasse encore 40 parties de fer pour com- -pléter la charge. On soumet ensuite le creuset à une chaleur intense afin d'amener son con tenu à Pétât d'une masse -d'une consistance uniformément liquide. Lorsque la fusion est sur le- point, de se produire et à peu près vingt minutes- avant que la masse soit com plètement fondue pour la coulée, on y ajoute <B>453,6</B> grammes de ferro-titane.
Cet intervalle de temps- doit être tel après l'addition du titane, que celui-ci ait juste le temps néces- sairë de se dissoudre intimement à travers toute la- masse de métal. . Pour couler -le produit fini, on emploie des moules, par exemple des moules de sable. Ces- moules peuvent être munis de coquilles, à volonté, notamment pour favoriser le re froidissement .uniforme qui réduit au minimum les efforts internes du moulage. L'acier Fondu à outils rapides est coulé directement dans les moules, et les pièces moulées dans ceux-ci ont, après refroidissement, la forme voulue des outils rapides jusque et y compris le tranchant.
La surface de ces outils peut être 'nettoyée au-moyen d'une sableuse, et pour la préparation du fini du bord tranchant, le polissage ou l'aiguisage de certaines parties de l'outil, la-pièce coulée peut être recuite, meulée a. certains points ou machinée et puis finalement traitée à chaud.
Une coupe agrandie de l'outil coulé ainsi produit est représentée à la fig. 1, qui montre la cassure générale uniforme et homogène de l'acier coulé. Cette cassure ne présente nulle compacité; nul allongement ou autre _défor- mation, aucune ligne de stratification pro venant du martelage, laminage ou de toute autre force du forgeage. Il n'y existe aucun dérangement dans le groupement uniforme général des molécules tel qu'il se forme lorsque la matière passe de l'état liquide à l'état solide.
Le produit a une texture ou structure interne uniforme- et il est dépourvu de souf- flures ou de poches à gaz nuisibles. Cet outil coulé représente un outil supérieur. Les différentes matières incorporées dans le fer peuvent être considérées comme- rem- . plissant différentes fonctions dans Paméliora- tion de la matière: Sous ce rapport les ma tières de l'alliage sélectionnées en vue du caractère particulier de l'outil, peuvent -être pures ou en combinaison, par exemple avec le fer.
Il est désirable, qu'aucune des matières de l'alliage ne contienne, des quantités nui- cibles de substances telles que le phosphore et le soufre. Moins il y a de ces impuretés volatiles, plus vite s'opère la purification 'de l'alliage.
Le métal SAM est- un alliage du com merce, renfermant du fer, du manganèse;. de l'aluminium et du silicium. Cet alliage épurant est employé comme désoxydant et son action peut être renforcée, par le -manganèse.. Le titane joue également le rôle d'épûratear et contribue à la production de pièces coulées dépourvues de soufflures" par exemple --par l'expulsion de l'azote. De cette façon l'épura tion produite élimine le , gaz de la .masse fondue dans -la production de pièces coulées de structure interne uniforme.