Procédé pour la production de barres composites en acier doux et en acier à coupe rapide devant servir à faire des crochets de tours et d'autres outils à couper. L'objet de la présente invention est un pro cédé pour la production de barres composites en acier doux et en acier à coupe rapide devant servir à faire des crochets de tours et d'au tres outils à couper.
Suivant le procédé on introduit une barre d'acier doux dans une poche en matière réfractaire munie d'au mollis une ouverture pour l'entrée de l'acier à coupe rapide fondu, eu laissant un espace libre entre une partie de sa face et une partie correspon- dante de la face intérieure de la poche, on immerge la poche;
avec la barre qu'elle con tient, dans un bain d'acier à coupe rapide, de manière que l'espace vide soit rempli de ce métal et que la partie de la barre tic touchant pas à la face intérieure de la poche soit exposée au contact direct de l'acier ii coupe rapide entrant par l'ouverture de la poche et soit chauffé par ce métal de manière à s'y souder, après quoi la poche avec la barre qu'elle contient., est retirée du bain.
Sur le dessin ci-annexé, on a représenté., à titre d'exemple, une forme d'exécution de la poche employée pour la mise en #uvre (lit procédé. La fig. 1 est une coupe verticale de la poche; La fig. ? en est la vue en plan avec coupe suivant la ligne 11-II de la fig. 1. (le coin S étant supprimé)-, La fig. 3 est l'élévation de l'extrémité in férieure d'un corps d'outil fabriqué au moyen d'une barre composite obtenue au moyen du procédé.
Dans le dessin, -1 désigne la poche cons tituée par un corps creux, prismatique, en matière très réfractaire et de section rectan gulaire. Le creux de la poche, qui est ouverte à son extrémité supérieure, est aussi de sec tion rectangulaire et s'élaigit un peu vers la dite extrémité. Le fond de la poche est muni d'uii gradin 6 qui laisse un évidement 11. dans la partie inférieure de la poche destiné à recevoir une extrémité de la barre à tra vailler et < i centrer celle-ci dans la poche.
La paroi 1? de la poche est pourvue à. sa partie supérieure d'une ouverture î et cette paroi est plus mince que les autres.
Au moyen de la poche décrite le procédé est mis en couvre par exemple comme suit: On prend une barre 1 d'acier doux de section rectangulaire dont la longueur Sur passe la hauteur de la poche et dont la lar geur et l'épaisseur sont telles qu'elle puisse être facilement introduite dans la poche en laissant un espace libre entre elle et la paroi 12 de la poche. Sur la face de la barre 1, qui est destinée à regarder l'ouverture 7 est mé nagée une échancrure longitudinale 2 s'éten dant de l'extrémité de la barre jusqu'à uni point qui se trouve au-dessus de l'ouverture 7 quand ladite extrémité est introduite dans l'évidement 11.
Après introduction de la barre 1, oii en fonce dans la partie supérieure de la poche un coin 8 en matière réfractaire entre la barre et la paroi 12 pour assujettir la barre < < la poche et boucher le vide laissé entre la barre et la paroi 12, les joints entre la barre et les autres parois de la poche peuvent, si l'on veut, être lutés avec de la barre réfractaire La poche 4, avec la barre 1 qu'elle con tient, est alors soumise à un chauffage préa lable pour les porter au rouge vif, puis elle est plongée dans un pot d'acier à coupe rapide en fusion jusqu'au niveau indiqué en 9 sur la fig. 1,
de manière que l'ouverture soit im mergée et permette ainsi à l'acier à coupe rapide de couler dans l'intérieur et de rem plir l'espace vide h entre la barre 1 et la paroi 12. L'immersion de la poche 4 est pro longée assez longtemps (une minute ou deux) pour permettre à l'acier à coupe rapide 3 qui y pénètre d'agir sur la surface échancrée de la barre 1 à laquelle il doit se souder de façon à la porter et la maintenir à la tem pérature de fusion; l'épaisseur de la paroi 12 par laquelle l'acier en fusion afflue, qui est faible par rapport à celle des autres parois de la poche, favorise cette action par suite de la plus grande quantité de chaleur rayon nante reçue de l'acier en fusion que contient le pot où la poche est plongée.
Si on le juge nécessaire ou désirable, une ouverture, indiquée en pointillé en 10, fig. 1, peut en outre être ménagée dans la paroi 12 près du fond de la poche 4, pour permettre à l'acier en fusion de se rendre dans l'espace intérieur vide b à la fois par le bas et par le haut. Afin d'éviter la sortie du métal lors qu'on enlève la poche,, on pourrait boucher cette ouverture inférieure 10 au moyen d'ar gile réfractaire bourrée avec l'extrémité d'une tige, avant de sortir la poche du pot de fusion.
Lorsque l'immersion est jugée suffisante. on sort la poche 4 du pot avec la barre 1 qu'elle contient et l'acier à coupe rapide qui a pénétré et on la plonge immédiatement dans une matière réfractaire, ou bien on la recouvre d'une semblable matière, de sable par exemple. pour éviter toute entrée d'air et on la laisse dans cet état jusqu'à ce qu'elle soit suffisam ment refroidie pour permettre de l'enlever. On peut alors casser la poche et dégager ainsi la barre 1 avec l'ajoute en acier à coupe rapide 3 qui s'y trouve maintenant fortement soudée par fusion sur la partie échancrée destinée à la recevoir.
Comme la barre 1 sur laquelle doit venir s'appliquer l'acier à coupe rapide est empri sonnée dans la poche 4 pendant le soudage par fusion, l'accès de l'air se trouve complè tement empêché, ce qui assure un parfait soudage et évite absolument tout danger d'oxydation de l'acier à coupe rapide.
L'espace libre ménagé dans la poche 4 est de préférence calculé de manière qu'il s'attache sur le corps 1 une partie d'acier à coupe rapide 3 dépassant la profondeur de l'échancrure 2; cela permet, comme il est indiqué sur la fig. 3, le forgeage ou façonnage de la barre composée d'acier doux et d'acier à coupe rapide pour lui donner la forme oii le tranchant voulu.
La longueur de l'échancrure 2 et par con séquent la distance de l'ouverture 7 du fond de la poche peuvent naturellement varier. Mais de préférence elles sont choisies telles qu'elles assurent une surface de portée suffi sante pour l'assemblage par soudure de la barre 1 avec l'acier à coupe rapide.
A process for the production of composite bars of mild steel and high speed steel for use in making lathe hooks and other cutting tools. The object of the present invention is a process for the production of composite bars of mild steel and high speed steel for use in making hooks for lathes and other cutting tools.
According to the process, a mild steel bar is introduced into a pocket of refractory material provided with an opening for the entry of molten high speed steel, leaving a free space between a part of its face and a corresponding part of the inside face of the pocket, the pocket is immersed;
with the bar it contains, in a bath of high speed steel, so that the empty space is filled with this metal and that the part of the tic bar not touching the inside face of the pocket is exposed in direct contact with the steel ii rapid cut entering through the opening of the ladle and is heated by this metal so as to weld thereto, after which the ladle with the bar it contains., is withdrawn from the bath.
In the accompanying drawing, there is shown, by way of example, an embodiment of the pocket used for the implementation (process bed. Fig. 1 is a vertical section of the pocket; Fig.? is the plan view with section taken along line 11-II of Fig. 1. (the corner S being deleted) -, Fig. 3 is the elevation of the lower end of a body tool made by means of a composite bar obtained by the method.
In the drawing, -1 designates the pocket consisting of a hollow, prismatic body, made of very refractory material and of rectangular section. The hollow of the pocket, which is open at its upper end, is also of rectangular section and becomes slightly steeper towards the said end. The bottom of the pocket is provided with a step 6 which leaves a recess 11. in the lower part of the pocket intended to receive one end of the bar to be worked and to center it in the pocket.
Wall 1? of the pocket is provided with. its upper part has an opening î and this wall is thinner than the others.
By means of the pocket described, the process is covered for example as follows: A mild steel bar 1 of rectangular section is taken, the length of which exceeds the height of the pocket and of which the width and thickness are such that it can be easily introduced into the pocket leaving a free space between it and the wall 12 of the pocket. On the face of the bar 1, which is intended to look at the opening 7, there is a longitudinal indentation 2 extending from the end of the bar to a point which is above the opening. 7 when said end is inserted into the recess 11.
After the bar 1 has been introduced, a wedge 8 of refractory material enters the upper part of the pocket between the bar and the wall 12 to secure the bar <<the pocket and plug the gap left between the bar and the wall 12 , the joints between the bar and the other walls of the pocket can, if desired, be burned with refractory bar The pocket 4, with the bar 1 that it contains, is then subjected to preliminary heating to bring them to bright red, then it is immersed in a molten high speed steel pot to the level indicated at 9 in fig. 1,
so that the opening is submerged and thus allows the high speed steel to flow into the interior and fill the empty space h between the bar 1 and the wall 12. The immersion of the pocket 4 is extended long enough (a minute or two) to allow the high speed steel 3 which penetrates therein to act on the indented surface of the bar 1 to which it must weld in order to carry it and hold it at the melting temperature; the thickness of the wall 12 through which the molten steel flows, which is small compared to that of the other walls of the ladle, favors this action as a result of the greater quantity of radiant heat received from the steel in fusion that contains the pot where the pocket is immersed.
If deemed necessary or desirable, an opening, indicated in dotted lines at 10, fig. 1, may further be provided in the wall 12 near the bottom of the pocket 4, to allow the molten steel to enter the empty interior space b both from below and from above. In order to prevent the metal from coming out when the pocket is removed, this lower opening 10 could be plugged with refractory clay stuffed with the end of a rod, before removing the pocket from the melting pot. .
When the immersion is considered sufficient. we take the pocket 4 out of the pot with the bar 1 that it contains and the high speed steel which has penetrated and we immediately immerse it in a refractory material, or else we cover it with a similar material, for example sand . to prevent entry of air and left in this state until cooled enough to allow removal. We can then break the pocket and thus release the bar 1 with the addition of high-speed steel 3 which is now strongly welded by fusion on the notched part intended to receive it.
As the bar 1 on which the high speed steel is to be applied is trapped in the pocket 4 during the fusion welding, the access of air is completely prevented, which ensures perfect welding and absolutely avoids any danger of oxidation of high speed steel.
The free space in the pocket 4 is preferably calculated so that it attaches to the body 1 a part of high speed steel 3 extending beyond the depth of the notch 2; this allows, as shown in fig. 3, the forging or shaping of the bar composed of mild steel and high speed steel to give it the shape or the desired edge.
The length of the notch 2 and consequently the distance of the opening 7 from the bottom of the pocket can naturally vary. But preferably they are chosen such that they provide a sufficient bearing surface for the assembly by welding of the bar 1 with the high-speed steel.