FR2619931A1 - Procede de fabrication d'un organe de detection magnetique resistant a la chaleur, et organe de detection ainsi obtenu - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur. Ce procédé consiste essentiellement en un processus de fabrication dans lequel au moins une partie d'une embase 1A résistant à la chaleur est chauffée et en un processus de fabrication dans lequel la partie qui a été chauffée est immédiatement refroidie dans le but de changer les caractéristiques magnétiques de la partie de l'embase 1A qui a été chauffée, et le point de Curie de la partie qui a été chauffée est élevé à 100 degre(s)C ou plus. L'organe de détection magnétique 10A ainsi fabriqué peut se présenter sous la forme d'une plaque ou d'une barre et être utilisé sur des rails pour contrôler par exemple des robots ou des véhicules.

Description

La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de

fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur et destiné à être utilisé dans des

zones de température élevée.

Elle vise également un organe de détection

magnétique obtenu par ce procédé.

On voit sur la figure% en section transversale, un organe de détection magnétique classique tel que décrit par

exemple dans la publication de brevet japonaise NI 10655/1973.

Comme on le voit sur la figure, une couche métallique non magnétique 7, telle que du cuivre ou de l'aluminium, qui est réalisée par placage ou revêtement, est appliquée sur la surface d'une embase 6 qui est réalisée en acier ou en alliage d'acier tel que celui vendu sous la dénomination commerciale "Elinvar" et présentant la forme d'un barreau de forme circulaire en section transversale. La surface de la couche métallique non magnétique 7 possède une couche magnétique 8 réalisée en alliage Cu- Ni, et appliquée sur

la couche 7.

Un organe de détection magnétique classique est réalisé comme décrit cidessus et il peut être utilisé par exemple sur les outils de machine de précision en étant monté sur ces outils. Un organe magnétique formant barreau ou analogue du type décrit ci-dessus enregistre d'abord des signaux (magnétisation N, S) à un intervalle prédéterminé sur la couche magnétique 8 dans la direction longitudinale de l'embase 6. Ensuite, une tête magnétique (non représentée) est mise en contact avec la couche magnétique 8, et cette tête magnétique ainsi que l'embase 6 sur laquelle les signaux sont enregistrés sont déplacées l'une par rapport à l'autre. Il en résulte que la position relative peut être

détectée par la tête magnétique.

Comme montré sur le Tableau 1.2.6 et 6.6.4 du "Metal Data Book" (édité par la Japan Metal Society, 1974), les coefficients d'expansion thermique du fer et d'un alliage de fer tel que le matériau connu sous la marque "Elinvar" sont chacun de 12,1 x 10-6 et 8 x 10-6 Les coefficients d'expansion thermique du cuivre et de

l'aluminium sont respectivement 17 x 10 6 et 23,5 x 10-6.

Comme montré également sur le Tableau 6 (6-2) de la publication intitulée "Heat Resisting Steel Data" (éditée par Special Steel Club, 1965), le coefficient d'expansion thermique de l'alliage Cu-Ni est par exemple de 11,9 x 10- 6 (AISI 21 à 316 C) sur S-816 (AISI N 671). Dans un organe ou barreau magnétique du type représenté sur la figure 1,

le coefficient d'expansion thermique de l'organe est essen-

tiellement déterminé par le coefficient d'expansion thermique de l'embase 6. Cependant, si un organe ou barreau magnétique décrit ci-dessus est utilisé dans une zone de température élevée de 100 à 300 C, la couche métallique non magnétique 7 ou la couche magnétique 8 sera inévitablement séparée de

l'embase 6 étant donné la différence dans le degré d'expan-

sion entre l'embase 6, la couche métallique non magnétique 7 et la couche magnétique 8, cette différence étant due au fait que l'embase 6, la couche métallique non magnétique 7 et la couche magnétique 8 possèdent chacune des coefficients

différents d'expansion thermique.

En outre, même si une séparation de ce type ne se produit pas, le degré d'expansion de l'embase 6,de la couche métallique non magnétique 7 et de la couche magnétique 8 est différent étant donné la différence des coefficients

d'expansion thermique de l'embase 6, de la couche métal-

lique non magnétique 7 et de la couche magnétique 8, de sorte que l'embase 6, la couche métallique non magnétique 7 et la couche magnétique 8 sont soumises à des contraintes en fonction du degré d'expansion thermique. Il en résulte

que les caractéristiques magnétiques de la couche magné-

tique 8 se détériorent, ce qui provoque la diminution de

la sensibilité de l'organe ou barreau magnétique lui-même.

Il est connu que l'utilisation classique d'un ruban magnétique ou analogue comme organe magnétique implique une démagnétisation du ruban ou analogue lorsqu'il est soumis à la chaleur. Par conséquent, l'utilisation bien connue d'un ruban magnétique ou analogue peut seulement être

faite à des températures de par exemple moins de 50 C.

La présente invention a pour objet de remédier aux problèmes ci-dessus décrits et de proposer un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur qui ne peut pas être démagnétisé aux tempéra- tures élevées et dans lequel aucune séparation ne se produit même si l'organe est soumis à des changements rapides de

température, lequel organe possède par conséquent d'excel-

lentes propriétés de stabilité et de précision pour effec-

tuer des mesures.

Suivant un aspect essentiel, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend: un processus de fabrication dans lequel au moins une partie d'une embase résistant à la chaleur est chauffée; et un processus de fabrication dans lequel la partie-qui a été chauffée est immédiatement refroidie, grâce à quoi les caractéristiques magnétiques de la partie chauffée de l'embase sont changées et le point de Curie de

la partie chauffée est élevé à 100 C ou plus.

L'invention a également pour objet un procédé

de fabrication d'un organe de détection magnétique résis-

tant à la chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend: un processus de fabrication dans lequel une embase résistant à la chaleur est au moins en partie pourvue d'un matériau qui est différent de celui de l'embase résistant à la chaleur; un processus de fabrication dans lequel au moins une partie du matériau et de l'embase qui est disposée en dessous du matériau est chauffée dans le but de mélanger le matériau avec l'embase qui est disposée en dessous du matériau; et un processus de fabrication dans lequel la partie qui a été chauffée est immédiatement refroidie, grâce à quoi les caractéristiques magnétiques de la partie qui a été chauffée sont changées et le point de Curie de

la partie qui a été chauffée est élevé à 100 C ou plus.

L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la corrosion et à la chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend: un processus de fabrication dans lequel de l'acier inoxydable austénitique non magnétique est chauffé et fondu par une première source de chaleur haute énergie, et la matière ainsi chauffée est transformée en un corps magnétique; et un processus de fabrication dans lequel ledit corps magnétique est soumis à une deuxième source de chaleur haute énergie pour chauffer et faire fondre de nouveau la surface dudit corps magnétique qui se solidifie ensuite rapidement dans le but de former une couche non

magnétique sur ladite surface.

Mais d'autres caractéristiques et avantages de

l'invention apparaîtront mieux dans la description qui suit

et fait référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un organe de détection magnétique classique; la figure 2 est une vue en perspective d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur, selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 illustre en vue de côté, un état dans lequel l'organe de détection magnétique résistant à la chaleur selon l'invention est en cours de magnétisation

- la figure 4 est une vue en perspective illus-

trant un état dans lequel le déplacement est détecté en utilisant l'organe de détection magnétique résistant à la chaleur selon la présente invention; - la figure 5 est une vue illustrant la relation entre le degré de magnétisation et le déplacement chacun détectés par la méthode montrée sur la figure 4; - la figure 6 est une vue en perspective illustrant un état dans lequel le déplacement est détecté par l'organe de détection magnétique résistant à la chaleur selon la présente invention; - la figure 7 est une vue en perspective illustrant un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique

résistant à la chaleur conforme à un autre mode de réalisa-

tion selon cette invention; - la figure 8 est une vue en perspective d'un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur selon l'autre mode de réalisation de la présente invention; - les figures 9 et 10 sont des vues en perspective d'un organe de détection magnétique pour illustrer un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur selon un autre mode de réalisation de la présente invention; et

- les figures il et 12 sont des vues en perspec-

tive de l'organe de détection magnétique pour illustrer un état o le déplacement est détecté en utilisant l'organe de détection magnétique résistant à la chaleur

selon la présente invention.

On décrira ci-après un exemple de réalisation de

la présente invention en se reportant aux dessins.

La figure 2 est une vue en perspective d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur IOA destiné à illustrer un procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur selon un mode de réalisation de cette invention. En se reportant à l'a figure 2, on voit une embase 1A résistant à la chaleur et présentant la forme d!une plaque, cette embase étant par exemple réalisée en acier inoxydable non magnétique (tel

que celui connu sous la dénomination JIS SUS 304).

L'embase 1A est chauffée par des moyens de chauffage tels qu'un faisceau d'électrons 3.de manière telle que, par exemple, elle soit chauffée à des intervalles prédéterminés, et soit immédiatement refroidie. Une partie 2A à chauffer et refroidir (dans un but de simplification, on ne parlera ciaprès que de "partie 2A à chauffer", et l'expression "une partie 2B à chauffer" qui sera décrite plus loin, doit être considérée comme une expression simplifiée) est transformée sur le plan de ses caractéristiques magnétiques étant donné le chauffage et le refroidissement. Cette partie 2A à chauffer forme une couche magnétique et son

point de Curie est de 100 C ou plus.

L'organe de détection magnétique fabriqué selon la présente invention peut être appliqué par exemple sur des rails dans le but de contrôler des robots, des véhicules

ou analogues.

La figure 3 est une vue de côté montrant un état dans lequel l'organe de détection magnétique résistant à la chaleur O10A selon la présente invention est magnétisé. On voit sur cette figure que l'organe de détection magnétique IOA est disposé entre les deux pôles d'un électroaimant 4

pour réaliser la magnétisation dudit organe.

La figure 4 est une vue en perspective montrant un état dans lequel le déplacement est détecté en utilisant l'organe de détection magnétique 1OA qui a été magnétisé de la manière montrée sur la figure 3. On voit sur la figure 4 un détecteur 5 tel qu'un élément à trou pour détecter le magnétisme rémanent restant dans l'organe de détection magnétique 1OA, ce détecteur étant placé sur la

partie 2A à chauffer.

La figure 5 illustre la relation entre le degré de magnétisme détecté par la méthode selon la figure 4, le déplacement étant représenté en abscisses et le degré

de magnétisme rémanent étant représenté en ordonnées.

Revenant à la figure 2, lorsque l'embase en forme de plaque 1A réalisée en un acier inoxydable non magnétique

SUS 304 est soumise au rayonnement d'un faisceau d'élec-

trons 3 avec une puissance de sortie de 1,1 KW, une vitesse de balayage de 1 m/min, et une distance focale de +50 mm, la partie de l'embase 1A soumise au faisceau d'électrons 3 est rapidement chauffée et fondue. Lorsque le faisceau d'électrons 3 est ensuite déplacé, la partie qui a été soumise au rayonnement avec le faisceau 3 est rapidement refroidie et figée à l'état solide. Il en résulte que la partie qui a été balayée par le faisceau d'électrons 3 est soumise à un chauffage et un refroidissement rapides d'une manière plane ou linéaire, ce qui procure une contrainte résiduelle extrême. En fait, on sait que dans un acier inoxydable non magnétique tel que SUS 304, la structure cristalline se transforme et passe d'une structure cubique face centrée à une structure cubique corps centré, ce qui provoque sa magnétisation. Par conséquent, lorsque l'embase 1A en forme de plaque réalisée en acier inoxydable non magnétique SUS 304 est soumise au rayonnement du faisceau électronique 3, une couche magnétique plane ou linéaire 2, c'est-à-dire un réseau magnétique, est formé sur la

surface ou dans la partie interne de l'embase 1A.

Etant donné que le réseau magnétique ainsi formé

possède une grande force coercitive en raison de la contrain-

te extrême appliquée sur lui, un magnétisme rémanent important est produit lorsqu'il est magnétisé de la façon

illustrée par la figure 3.

Par conséquent, lorsque l'intervalle pour appliquer le faisceau d'électrons 3 est facultativement déterminé, et lorsqu'un élément tel qu'un élément avec trou pour détecter le magnétisme rémanent est utilisé, la courbe illustrant la relation entre le déplacement et le magnétisme rémanent comme montré sur la figure 5 peut être obtenue, de sorte que le déplacement peut être détecté. Selon la présente invention, étant donné que les couches magnétiques

sous une forme plane ou linéaire sont formées individuel-

lement par des moyens thermiques à certains intervalles dans la surface et/ou la partie interne de l'embase non magnétique 1A, le magnétisme rémanent peut être, comme

montré sur la figure 5, détecté sous la forme d'impulsions.

Par conséquent, on peut obtenir un organe de détection magnétique présentant une grande stabilité et une excellente sensibilité de détection par rapport aux organes de détection

magnétiques classiques.

En outre, étant donné que la partie 2A à chauffer est formée par transformation de l'embase 1A en une structure cubique corps centré et magnétisée, aucune séparation ne sera produite. En outre, étant donné qu'elle possède un point de Curie de 100 C ou plus, l'organe de détection magnétique possédera des propriétés excellentes

de résistance à la chaleur.

Bien que, dans ce mode de réalisation, la sortie du faisceau d'électrons est ajustée à 1,1 KW, elle peut être ajustée entre 0,1 et 15 KW. Si la sortie du faisceau d'électrons est ajustée à moins de 0,1 KW, l'embase peut être fondue en diminuant de manière signifi- cative la vitesse de balayage, procurant la formation d'aucune couche magnétique. D'un autre cOté, si la sortie excède 15 KW, la vitesse de balayage doit être augmentée d'une manière significative, car autrement, la largeur de la partie fondue serait élargie, et le corps à fondre ne pourrait pas se refroidir rapidement, et il en résulterait la formation d'aucune,couche magnétique. Par conséquent,

les vitesses ci-dessus ne peuvent pas être pratiquées.

Bien que la vitesse de balayage du faisceau d'électrons soit ajustée à 1 m/min, elle peut être ajustée entre 0,1 et 15 m/min. En outre, la distance focale du faisceau d'électrons ajustée à + 50 mm depuis la surface de l'embase peut, en alternative, être choisie entre 0 et + 100 mm. Si la distance focale des faisceaux d'électrons dépasse + 100 mm ou si elle est en dessous -100 mm, le point focal du faisceau d'électrons est situé trop loin, et par conséquent l'embase ne peut pas être fondue, ce qui procure la formation d'aucune couche magnétique. L'énergie de rayonnement préférable par unité de longueur est

comprise entre 20 kJ/m et 300 kJ/m.

Bien que dans le mode de réalisation décrit ci-

dessus, le faisceau d'électrons soit utilisé pour chauffer, d'autres moyens tels qu'un faisceau laser, un plasma, ou des

moyens de chauffage par résistance peuvent être utilisés.

Dans le cas d'un faisceau laser, sa puissance de sortie, la vitesse de balayage et la distance focale ou analogues sont limités, de la même manière que dans le cas d'un faisceau d'électrons. En outre, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, bien que l'acier inoxydable

non magnétique SUS 304 soit utilisé pour l'embase lA résis-

tant à la chaleur, un autre type d'acier inoxydable non magnétique peut être utilisé, tel que ceux connus sous la

dénomination SUS 316, SUS 309 ou SUS 310.

L'embaselA peut être réalisée en matériau ferro-

magnétique, et cela en alternative au matériau non magnétique. Par exemple, elle peut être en un alliage qui peut être soumis à un durcissement, ou en un

matériau ferromagnétique tel que l'acier au carbone S35C.

On sait que dans un acier tel que S35C, la dureté peut être améliorée de manière significative étant donné l'effet résultant du durcissement lorsqu'il est soumis à une fusion et une solidification rapides. Par conséquent, lorsque des faisceaux d'électrons sont appliqués sur l'embase réalisée en acier S35C de matériau ferromagnétique, une couche sous

une forme linéaire ou plane dans laquelle les caractéris-

tiques magnétiques sont changées, c'est-à-dire un réseau magnétique, est formé sur la surface ou la

partie interne de l'embase.

Le treillis ou réseau magnétique qui a été formé comme décrit ci-dessus possède une grande force coercitive étant donné que sa dureté a été élevée étant donné la contrainte extrême appliquée. Par conséquent, il peut procurer un magnétisme rémanent important lorsqu'il est magnétisé avec l'électro-aimant 4 de la manière illustrée sur la figure 3. Par conséquent, d'une manière similaire à celle décrite ci-dessus, lorsque l'intervalle pour appliquer les faisceaux d'électrons est facultativement déterminé et lorsqu'un élément pour détecter le magnétisme rémanent, par exemple, un élément 5 à trou comme montré sur la figure 4 est utilisé, la courbe illustrant la relation entre le déplacement et le magnétisme rémanent comme montré sur la figure 5 peut être obtenuede sorte que

le déplacement peut être détecté.

Comme matériau ferromagnétique, du fer, du cobalt, du nickel ou analogues peuvent en outre être utilisée, et des matériaux ferromagnétiques possédant une excellente résistance à la chaleur peuvent être employés à la condition que leurs caractéristiques magnétiques puissent être changées, et on peut par exemple utiliser un acier inoxydable de martensite ou de ferrite. En outre, un alliage qui peut être ramolli par chauffage tel qu'un alliage Fe-Ni

peut être utilisé.

Bien que, dans le mode de réalisation ci-dessus, le magnétisme rémanent soit tel qu'il puisse être détecté par magnétisation de la partie à chauffer, un aimant d'excitation 40 et un élément tel que l'élément à trou 5 pour détecter la quantité de flux magnétique peuvent être, comme montré sur la figure 6, utilisés comme alternative

à la manière selon laquelle la partie à chauffer est précé-

demment magnétisée. De cette façon, la relation entre le déplacement et le magnétisme rémanent comme montré sur la

figure 5 peut être obtenue, de sorte que le déplacement.

peut être détecté.

En outre, si on utilise un détecteur du type à excitation décrit cidessus, l'organe selon la présente invention peut être utilisé dans des environnements qui peuvent être soumis à des températures élevées telles que

300 à 400 C.

Bien que, dans le mode de réalisation décrit ci-

dessus, l'embase en forme de plaque soit utilisée comme embase résistant à la chaleur, l'embase peut être sous la forme d'une tige ou d'un barreau. Dans ce cas, le chauffage par faisceau d'électrons peut être appliqué alors que

l'embase formant tige ou barreau tourne.

La figure 7 est une vue en perspective d'un organe magnétique résistant à la chaleur 0lB permettant de fabriquer un organe de détection magnétique résistant à la chaleur selon un autre mode de réalisation de l'invention. En se reportant à cette figure, une embase lB en forme de plaque et résistant à la chaleur est réalisée en un matériau non magnétique tel qu'un acier inoxydable austénitique (par exemple celui connu sous la dénomination JIS SUS 304). Un matériau 20 qui est différent de celui de l'embase lB est placé sur une partie 2B de l'embase lB à chauffer, ce matériau 20 étant constitué de petites substances magnétiques telles que de la limaille de fer. Le matériau 20 est chauffé par un moyen de chauffage tel qu'un faisceau laser par exemple, à des intervalles prédéterminés, et est immédiatement refroidi. Dans la portion 2B à chauffer, le matériau 20 est mélangé à l'embase lB et les caractéristiques magnétiques de celle-ci sont changées. Dans ce cas, la portion 2B à chauffer forme une couche magnétique, et son point de Curie atteint 100 C

ou plus.

Un organe magnétique lOB, comme pour l'organe de détection magnétique 10A, est magnétisé comme illustré sur la figure 3, et il en résulte que l'on peut obtenir une courbe similaire à la figure 5 illustrant la

relation entre le degré de magnétisme et le déplacement.

Revenant à la figure 7, lorsque la limaille ou poudre de matériau magnétique, par exemple la limaille de fer, est appliquée sur l'embase lB, et que le faisceau laser 3 est appliqué sur cette poudre, la partie qui a été soumise au faisceau laser est rapidement chauffée et donc fondue, de sorte que la limaille de fer 20 est fondue à l'intérieur

de et mélangée avec l'embase lB en acier inoxydable.

Lorsque le faisceau laser 3 est ensuite déplacé, la partie qui a été soumise au rayonnement du faisceau laser 3 est rapidement refroidie et est figée à l'état solide. Il en résulte que la partie qui a été balayée par le faisceau laser 3 est soumise à un chauffage et un refroidissement rapides suivant une manière plane ou linéaire, de sorte que la limaille de fer fondue dans l'embase d'acier inoxydable lB est figée à l'état solide sans qu'il se produise une diffusion. Etant donné que la limaille de fer 20 est fondue et figée à l'état solide dans l'embase lB en forme de plaque réalisée en un acier inoxydable non magnétique SUS 304 par action du faisceau laser, une couche magnétique plane ou linéaire, c'est- à-dire un réseau magnétique, est formé sur la surface ou sur la

partie interne de l'embase lB.

Etant donné que le réseau magnétique ainsi formé possède une grande force coercitive étant donné la

contrainte résiduelle extrême engendrée par le refroidisse-

ment rapide, un magnétisme rémanent important peut être produit lorsqu'il est magnétisé de la manière montrée sur la figure 3. Par conséquent, lorsque l'intervalle pour appliquer le faisceau laser 3 est facultativement déterminé et lorsqu'un élément pour détecter le magnétisme rémanent, par exemple, un élément à trou, est utilisé comme montré sur la figure 4, la courbe montrant la relation entre le déplacement et le magnétisme rémanent, montrée sur la figure 5, peut être obtenue de sorte que le déplacement peut être détecté. Selon la présente invention, des corps magnétiques très étroits correspondant à la largeur du faisceau sont individuellement formés sur la surface et/ou dans la partie interne de l'embase non magnétique par fusion et solidification rapides avec des rayons lasers qui sont appliqués à un certain intervalle dans la forme linéaire ou une forme de plan. Par conséquent, le magnétisme rémanent peut être, comme montré sur la figure 5, détecté sous la forme d'impulsions. Par conséquent, un organe magnétique présentant une stabilité et une sensibilité de détection excellentes par rapport aux organes de détection

classiques peut être obtenu.

En outre, étant donné que la partie à chauffer, c'est-à-dire la couche magnétique 2B, est formée par fusion du matériau magnétique dans l'embase non magnétique lB, elle possède un point de Curie de 100 C ou plus, et elle ne peut pas perdre son magnétisme même si elle est soumise à des températures élevées, et il en résulte qu'elle

possède une résistance à la chaleur excellente.

Bien que dans ce mode de réalisation, le matériau SUS 304 soit utilisé comme matériau non magnétique pour former une embase lB, un autre acier inoxydable non magnétique tel que SUS 316, SUS 309 ou SUS 310 peut être utilisé dans un cas o le matériau qui est placé sur l'embase est un matériau magnétique, c'est-à-dire qu'un matériau ferromagnétique est utilisé. En outre, des matériaux non magnétiques tels que le cuivre, le zinc, le fer, le chrome, le nickel, le manganèse, l'aluminium ou leurs alliages peuvent être utilisés. Les céramiques peuvent

également être utilisées.

En outre, l'embase lB peut être réalisée en un matériau ferromagnétique de métal du type ferrite. Dans le cas o Ni est utilisé comme matériau, la partie chauffée devient non magnétique, ce qui provoque le changement des caractéristiques magnétiques. Il en résulte qu'un effet similaire à celui décrit ci-dessus peut être obtenu. Bien que dans le mode de réalisation ci-dessus décrit, un chauffage avec le faisceau laser est effectué, d'autres moyens thermiques tels que des faisceaux d'électrons ou des plasmas peuvent être utilisés pour le chauffage. Dans le cas o un chauffage avec faisceaux d'électrons ou faisceaux laser est effectué, les conditions de chauffage telles que la puissance de sortie, la vitesse de balayage et l'énergie de rayonnement ou analogues peuvent être ajustées de façon à être les mêmes que dans les cas ci-dessus décrits. En outre, bien que, dans le mode de réalisation ci-dessus décrit, de la limaille de fer est utilisée sous la forme d'une fine poussière-20 de matériau magnétique, de la poudre de nickel ou de cobalt peut également être utilisée. Le matériau à placer sur l'embase 1 peut être, d'une manière alternative à celle dans laquelle une poudre fine est appliquée comme décrit ci-dessus, appliqué de telle manière que, comme montré sur la figure 8, la surface de l'embase lB est revêtue d'un film mince 21 par revêtement ou évaporation. Autrement dit, en se reportant à la figure 8, lorsque la surface de l'embase en forme de plaque lB réalisée en un alliage Cu-Zn non magnétique et revêtue d'un film mince 21 réalisé en nickel d'un matériau ferromagnétique par revêtement ou analogue, est soumise au rayonnement d'une faisceau laser, la portion qui a été soumise au rayonnement laser est rapidement chauffée et donc fondue, ce qui permet au nickel d'être fondu dans l'embase 1B. Lorsque le faisceau laser est ensuite déplacé, la partie qui a subi le rayonnement du faisceau laser est

ensuite rapidement refroidie et figée dans l'état solide.

Il en résulte que la partie qui a été balayée par le

faisceau laser est soumise à un chauffage et un refroidisse-

ment rapides d'une manière plane ou linéaire, ce qui

provoque une contrainte résiduelle extrême qui est engendrée.

Comme décrit ci-dessus, étant donné que le nickel d'un matériau ferromagnétique appliqué sur la surface de l'embase en forme de plaque qui est réalisée en un alliage non magnétique Cu-Zn par revêtement ou analogue, est soumis à l'action du faisceau laser, le nickel est fondu * dans la surface ou la partie interne de l'embase suivant une formelinéaire ou une forme plan. Ceci permet à la couche magnétique de nickel de matériau ferromagnétique, c'est-à-dire aux réseaux magnétiques, de se former suivant une forme linéaire ou une forme plan sur la surface ou la partie interne de l'embase faite en alliage Cu-Zn non magnétique. Etant donné que le réseau magnétique ainsi formé possède une force coercitive importante étant donné la contrainte résiduelle extrême, un magnétisme rémanent important est engendré lorsque le réseau est magnétisé de la manière montrée sur la figure 3. Par conséquent, lorsque l'intervalle pour appliquer les faisceaux laser est facultativement déterminé *et qu'un élément pour détecter le magnétisme rémanent, par exemple un élément avec trou, sont utilisés comme montré sur la figure 4, la courbe montrant la relation entre le déplacement et le magnétisme rémanent montrée sur la figure 5 peut être obtenue, de sorte que le déplacement peut être détecté. En outre, étant donné que le nickel qui est excellent du point de vue de la résistance à la corrosion, est appliqué sur la surface de l'embase en alliage de Cu-Zn, un organe magnétique résistant à la chaleur et utilisable jusqu'à

des températures très élevées, peut être fabriqué.

Bien que, selon ce mode réalisation, on applique un film ferromagnétique, tel que le nickel, ce film ferromagnétique peut être éliminé par abrasion, meulage ou analogue. En outre, dans ce mode de réalisation, du nickel est utilisé comme matériau ferromagnétique, mais un autre film réalisé en un alliage présentant une résistance à la corrosion tel que fer, cobalt ou nickel peut être utilisé. En outre, le film mince 21 montré sur la figure 8 peut comprendre un film non magnétique tel que le chrome ou molybdène, en alternative au film ferromagnétique ci-dessus décrit. Autrement dit, en se reportant à la figure 8, lorsqu'un film de chrome qui est appliqué par revêtement ou analogue sur la surface de l'embase en forme de plaque réalisée en acier inoxydable austénitique non magnétique SUS 304, subit le rayonnement de faisceaux lasers, la portion qui a subi le rayonnement laser est rapidement chauffée et par conséquent fondue, et le chrome du matériau non magnétique est fondu dans l'embase. Lorsque le faisceau laser est ensuite déplacé, la partie qui a été irradiée avec le faisceau laser est ensuite rapidement refroidieet figée à l'état solide. Il en résulte que la portion qui a été balayée avec le faisceau laser est soumise à un chauffage et refroidissement rapides d'une manière linéaire

ou en plan, ce qui engendre une contrainte résiduelle extrême.

Comme décrit ci-dessus, étant donné que le chrome d'un matériau non magnétique appliqué sur la surface de l'embase en forme de plaque qui est réalisée en acier inoxydable non magnétique SUS 304 par revêtement ou analogue, subit le faisceau laser, le chrome est fondu dans la surface ou dans la partie interne de l'embase suivant une forme linéaire ou une forme de plan. Simultanément, la couche magnétique de l'acier inoxydable ferromagnétique de ferrite, c'est-à-dire des réseaux ou treillis magnétiques, est ou sont formés sur la surface ou dans la partie interne de l'embase qui est réalisée en acier inoxydable austénitique non magnétique suivant une forme de plan ou linéaire. Comme décrit ci-dessus, bien que l'acier inoxydable austénitique est un matériau non magnétique, il peut être transformé en acier inoxydable de ferrite ferromagnétique par chauffage-refroidissement, et un tel matériau non magnétique peut être utilisé comme matériau. Etant donné que le réseau, treillis ou analogue magnétique ainsi formé présente une grande force coercitive étant donné la contrainte résiduelle extrême, un magnétisme rémanent important est produit lorsqu'on effectue la magnétisation d'une manière similaire à celle du mode de

réalisation ci-dessus décrit représenté sur la figure 3.

O10 Par conséquent, lorsque l'intervalle pour appliquer les rayons ou faisceaux lasers est facultativement déterminé et qu'un élément pour détecter le magnétisme rémanent, par exemple un élément avec trou, est utilisé comme montré sur la figure 4, la- courbe montrant la relation entre le déplacement et le magnétisme rémanent comme montré sur la figure 5 peut être obtenue de sorte que le déplacement

peut être détecté.

Dans les modes de réalisation ci-dessus décrits, bien qu'une manière selon laquelle la partie à chauffer est magnétisée afin de détecter le magnétisme rémanent soit utilisée, on peut utiliser une autre manière dans laquelle, à titre d'alternative de la magnétisation précédente, un aimant d'excitation 40 et un élément pour détecter le flux magnétique tel qu'un élément avec trou 5 peuvent être utilisés au moment de la détection comme montré sur la figure 6. Ceci procure la relation entre le déplacement et le flux magnétique détecté à détecter d'une manière similaire à celle montrée sur la figure 5. Il en résulte

que la détection du déplacement peut être réalisée.

Le type de détecteur magnétique à excitation ci-

dessus décrit peut être utilisé dans des environnements qui peuvent être soumis à des températures élevées comprises

entre 300 et 400 C.

Bien que, dans les modes de réalisation ci-dessus décrits, une embase en forme de plaque est utilisée comme embase résistant à la chaleur, l'embase peut revêtir la forme d'une barre ou d'un barreau. Dans ce cas, le chauffage avec le faisceau d'électrons ou analogues peut être réalisé alors que l'embase en forme de barre est

entraînée en rotation.

Comme décrit ci-dessus, le procédé selon la présente invention consiste en un processus de fabrication dans lequel au moins une partie de l'embase résistant à la chaleur est chauffée et en un processus de fabrication dans lequel la partie ainsi chauffée est immédiatement

refroidie de façon à changer les caractéristiques magnéti-

ques de la partie chauffée et élever le point de Curie de la

partie chauffée ci-dessus décrite à 100 C ou plus.

Par conséquent, étant donné que les caractéristiques magnétiques de l'embase sont changées, tout problème relatif à la séparation sera supprimé. En outre, un organe de détection magnétique résistant à la chaleur qui ne peut pas être démagnétisé à des températures élevées et présente par conséquent une précision de mesure élevée, peut être obtenu. Les figures 9 et 10 sont des vues en perspective d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur O10C pour illustrer respectivement un procédé de fabrication

de l'organe de détection magnétique résistant à la corro-

sion et à la chaleur selon encore un autre mode de réalisa-

tion de cette invention, une partie en section transver-

sale ayant été représentée. En se reportant à la figure 9, un acier inoxydable non magnétique austénitique en forme de plaque (tel que JIS SUS 304) est utilisé pour le matériau d'embase 1C qui est chauffé et fondu par une première source de chaleur haute énergie telle que des faisceaux d'électrons ou des faisceaux lasers 30, de sorte que des parties magnétiques 2C qui ont été transformées en

corps magnétiques sont formées à des intervalles prédéter-

minés dans le matériau d'embase 1C. Dans la phase austénitique des parties magnétiques 2C, il y a un revêtement de ferrite. Ensuite, le repère 2D représente une couche austénitique non magnétique formée, comme montré sur la figure 10, par envoi d'impulsions par une deuxième source de chaleur haute énergie, telle qu'un laser YAG 31 sur la surface des parties magnétiques 2C. L'organe ou échelon de détection magnétique 10C est, d'une manière tout à fait similaire aux organes 1OA et lOB, magnétisé comme montré sur la figure 3, de sorte que la courbe montrant la quantité de magnétisme qui est similaire à celle illustrée sur la

figure 5, peut être obtenue.

En se référant à la figure 9, si on utilise un faisceau laser-C02 avec une puissancede sortie de sensiblement I kW et une vitesse de balayage de sensiblement 1 m/min sur le matériau d'embase 1C, la partie sur laquelle est

appliqué le rayonnement est rapidement chauffée et fondue.

Ensuite, le faisceau est déplacé, et la partie qui a reçu

le faisceau 30 est rapidement refroidie et solidifiée.

Un acier inoxydable austénitique tel que SUS 304 est transformé au niveau de l'austénite pour prendre la forme d'un réseau face centrée cubique dont le cristal ne présente pas de magnétisme pour la ferrite sous la forme d'un réseau magnétique cubique corps centré par fusion, solidification et contrainte, et il en résulte qu'il y a magnétisation. Etant donné que le faisceau laser à C02 30 est appliqué sur le matériau 1C réalisé en SUS 304, une couche magnétique en forme de plaque, c'est-à- dire des

réseaux magnétiques, sont formés sur le matériau d'embase 1C.

Etant donné que de la ferrite présentant un point de Curie élevé forme un revêtement, le réseau magnétique ainsi formé présente une excellente résistance à la chaleur, mais sa résistance à la corrosion est légèrement détériorée

étant donné le dépôt de ferrite.

Par conséquent, lorsqu'un laser YAG 31 est utilisé suivant des impulsions sur la surface de la partie magnétique 2C dans des conditions telles que l'énergie d'impulsion est de 10 J, la largeur d'impulsion est de 2 ms, et la zone bombardée avec le faisceau est de 10 mm, la partie sur laquelle le faisceau 31 est appliqué fond instantanément et se solidifie ensuite seulement dans la couche extrême de surface. La structure ainsi solidifiée devient une structure complètement austénitique. En appliquant successivement le faisceau sur la surface des parties magnétiques, la surface entière des parties

magnétiques 2C peut devenir une structure austénitique.

Autrement dit, lorsque l'acier inoxydable austénitique tel que SUS 304 est solidifié, il est solidifié en passant par deux phases telles que tout d'abord de l'austénite est déposée comme cristal primaire dans le cas o la vitesse de refroidissement est faible, et ensuite de la ferrite est déposée lorsque la température est abaissée. Cependant, le faisceau laser est appliqué sous la condition que la vitesse de refroidissement au moment de la solidification est augmentéede manière significative et l'ordre ou degré d'application est de 105 K/seconde, le dépôt devenant

austénitique seulement, et aucune ferrite n'étant déposée.

Comme décrit ci-dessus, en effectuant deux fois l'application du faisceau et en déterminant convenablement les conditions d'application, une couche magnétique peut être formée dans l'embase d'austénite non magnétique. En outre, étant donné que la surface entière est formée en une structure d'austénite, elle peut être utilisée dans un environnement o la corrosion peut se produire, et cela

sans risque de corrosion.

En réalisant la magnétisation comme montré sur la

figure 3, les parties magnétiques 2C peuvent être magnéti-

sées. Par conséquent, en choisissant sélectivement les intervalles des parties dans lesquelles les parties magnétiques 2C sont formées par application de faisceaux, et en utilisant un détecteur 5 tel qu'un élément pour détecter le magnétisme résiduel, par exemple, un élément avec trou, comme montré sur la figure 11, la relation entre le déplacement et le magnétisme résiduel comme montré sur la figure 5 peut être obtenue. Il en résulte que la détection du déplacement peut être réalisée. Dans cette méthode, étant donné que la couche magnétique 2C est formée dans le corps d'embase non magnétique 1C, le magnétisme résiduel peut être, comme montré sur la figure 5, détecté sous forme d'impulsions, ce qui permet à la sensibilité pour la détection d'être stable et d'être améliorée d'une manière significative par rapport à la

méthode classique.

En outre, étant donné que le point de Curie de la ferrite déposée sur la couche magnétique est relativement élevé, soit 700 C, une excellente résistance à la chaleur peut être obtenue. En outre,étant donné que la surface entière des parties magnétiques 2C est formée d'une structure d'austénite sans exception, une excellente

résistance à la corrosion peut également être obtenue.

Dans la réalisation ci-dessus décrite, bien qu'un laser-C02 soit utilisé comme première source de chaleur haute énergie, d'autres lasers tels qu'un laser YAG ou un faisceau d'électrons, un arc de plasma, ou un jet de plasma peuvent être utilisés. Bien qu'un laser YAG soit utilisé comme deuxième source de chaleur haute énergie et densité, d'autres moyens à partir desquels une impulsion peut être obtenue, et tels que laser-C02 ou un faisceau d'électrons et permettant d'obtenir une puissance pic de sensiblement

lkW/mm2, peuvent être utilisés.

Les conditions d'application du faisceau ci-dessus décrit sont seulement données à titre d'exemple, de sorte

que d'autres conditions peuvent également être déterminées.

Dans le mode de réalisation ci-dessus décrit, bien qu'un acier inoxydable non magnétique SUS 304 soit utilisé comme matériau d'embase 1C, un autre type d'acier inoxydable non magnétique tel que SUS 316, SUS 309 et

SUS 310 peut être utilisé.

Dans la réalisation ci-dessus décrite, on utilise une méthode dans laquelle le magnétisme résiduel est détecté au moyen de la magnétisation des parties magnétiques 2C; cependant, l'utilisation d'un aimant de magnétisation et d'un élément pour détecter le flux magnétique tel qu'un élément avec trou 5 procure la relation similaire entre le déplacement et le flux magnétique détecté à celle montrée sur la figure 5. Il en résulte qu'un déplacement

peut également être détecté.

Dans ce mode de réalisation, étant donné qu'une source de chaleur haute énergie et densité est appliquée sur l'acier inoxydable austénitique non magnétique pour qu'il fonde et se solidifie dans le but de déposer de la ferrite présentant un point de Curie élevé et de réaliser sa transformation en corps magnétique, aucune séparation ne peut se produire même si l'acier est utilisé à des températures élevées. En outre, ses caractéristiques ne peuvent pas être détériorées en raison des contraintes thermiques. En outre, étant donné que le corps magnétique est formé dans le matériau non magnétique de manière telle qu'une structure austénitique non magnétique est

de nouveau formée par application, sous la forme d'impul-

sions,de la source de chaleur haute énergie qui est rendue convergente pour réaliser une densité de puissance élevée sur la partie ci-dessus décrite sur laquelle le corps magnétique est formé, des réseaux magnétiques sans aucun risque de corrosion peuvent

être formés.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont

été donnés qu'à titre d'exemple.

Au contraire, l'invention comprend tous les équi-

valents techniques dés moyens décrits ainsi que leurs com-

binaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.

Claims (26)

R E V E N D I C A T I O N S

1.- Procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend: un processus de fabrication suivant lequel au moins une partie d'une embase résistant à la chaleur est chauffée; et un processus de fabrication suivant lequel ladite partie qui a été chauffée est immédiatement refroidie, grâce à quoi les caractéristiques magnétiques de ladite partie chauffée de ladite embase sont changées et le point de Curie de ladite partie chauffée

est élevé à 100 C ou plus.

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite embase résistant à la chaleur

est en acier inoxydable.

3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'acier inoxydable précité est un acier inoxydable choisi dans le groupe comprenant un acier inoxydable austénitique non magnétique, un acier inoxydable

ferromagnétique de ferrite et un acier inoxydable ferro-

magnétique de martensite.

4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'embase résistant à la chaleur

précitée est en un matériau ferromagnétique.

5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau ferromagnétique précité

est un alliage qui peut être durci par chauffage.

6.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau ferromagnétique précité

est un alliage qui peut être ramolli par chauffage.

7.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage précité est réalisé avec

des faisceaux d'électrons.

8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le chauffage précité avec les faisceaux d'électrons est réalisé d'une manière telle que la puissance de sortie des faisceaux est comprise entre 0,1 KW et 15 KW, la vitesse de balayage est comprise entre 0,1 m et 15 m par minute, l'énergie du rayonnement par unité de longueur est comprise entre 20 KJ/m et 300 KJ/m, et la distance focale des faisceaux est comprise entre 0 et +100 mm

à partir de la surface de l'embase précitée.

9.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage précité est réalisé

avec des faisceaux laser.

10.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le chauffage avec faisceaux laser est réalisé d'une manière telle que la puissance de sortie est comprise entre 0,1 KW et 15 KW, la vitesse de balayage est comprise entre 0,1 m et 15 m par minute, l'énergie de rayonnement par unité de longueur est comprise entre 20 KJ/m et 300 KJ/m, et la distance focale des faisceaux est comprise entre 0 et +100 mm à partir de la surface de

l'embase précitée.

11l.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un processus de fabrication dans lequel l'embase précitée résistant à 'la chaleur qui a été chauffée et refroidie est en outre magnétisée. 12.- Procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur, caractérisé en ce qu'il comprend: un processus de fabrication selon lequel une embase résistant à la chaleur est au moins en partie pourvue d'un matériau qui est différent de celui de ladite embase résistant à la chaleur; un processus de fabrication selon lequel au moins une partie dudit matériau et de ladite embase qui est disposée en dessous dudit matériau est chauffée dans le but de mélanger ledit - matériau avec ladite embase qui est disposée en dessous dudit matériau; et un processus de fabrication selon lequel ladite partie qui a été chauffée est immédiatement refroidie, grâce à quoi les caractéristiques magnétiques de ladite partie qui a été chauffée sont changées et le point de Curie de ladite partie qui a été chauffée est

élevé à 100 C ou plus.

13.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que ladite embase résistant à la chaleur est réalisée en acier inoxydable. 14.Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'acier inoxydable précité est choisi parmi le groupe comprenant l'acier inoxydable

austénitique non magnétique, l'acier inoxydable ferro-

magnétique de ferrite et l'acier inoxydable ferro-

magnétique de martensite.

15.- Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'embase précitée résistant à la

chaleur est un matériau ferromagnétique.

16.- Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le matériau ferromagnétique est un

alliage qui peut être durci par chauffage.

17.- Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le matériau ferromagnétique précité

est un alliage qui peut être ramolli par chauffage.

18.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le matériau précité est un matériau ferromagnétique. 19.- Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le matériau ferromagnétique précité est un métal choisi dans le groupe comprenant le fer, le

cobalt et le nickel.

20.- Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le matériau ferromagnétique précité

est constitué par des petites substances magnétiques.

21.- Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les petites substances magnétiques précitées sont constituées d'un métal choisi dans le groupe comprenant le fer, le cobalt et le nickel, ou une poudre

d'alliage contenant ledit métal choisi dans ledit groupe.

22.- Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que le matériau ferromagnétique précité est un film mince qui est appliqué sur la surface de ladite

embase par revêtement ou évaporation.

23.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le matériau précité est un matériau ferromagnétique et l'embase précitée est en acier inoxydable. 24.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le matériau précité est un matériau ferromagnétique et l'embase précitée est réalisée en un alliage résistant à la chaleur et constitué d'éléments qui sont choisis dans le groupe comprenant le cuivre, le zinc, l'aluminium, le fer, le chrome, le nickel et le

manganèse.

25.- Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le matériau précité est un matériau non magnétique de chrome ou de molybdène et l'embase

précitée est en acier inoxydable.

26.- Procédé suivant la revendication 25, caractérisé en ce que le matériau précité est un film mince appliqué sur la surface de l'embase par revêtement

ou évaporation.

27.- Procédé de fabrication d'un organe de détection magnétique résistant à la chaleur et à la corrosion, caractérisé en ce qu'il comprend: un processus

de fabrication dans lequel de l'acier inoxydable austéni-

tique non magnétique est chauffé et fondu par une première source de chaleur haute énergie et la partie ainsi chauffée est transformée en un corps magnétique; et un processus de fabrication selon lequel ledit corps magnétique est soumis au rayonnement d'une deuxième source de chaleur haute énergie pour chauffer et faire fondre de nouveau la surface dudit corps magnétique, ce après quoi il se produit une solidification rapide, dans le but de former une couche

non magnétique sur ladite surface.

28.- Procédé suivant la revendication.27, caractérisé en ce que la première source de chaleur précitée

est un faisceau laser ou un faisceau d'électrons.

29.- Procédé suivant la revendication 27, caractérisé en ce que la première source de chaleur

précitée est un arc de plasma ou un jet de plasma.

30.- Procédé suivant la revendication 27, caractérisé en ce que la deuxième source de chaleur précitée est un faisceau laser à impulsions ou un faisceau

d'électrons.

31.- Organe de détection magnétique se présentant sous la forme d'une barre, d'une plaque ou analogue, caractérisé en ce qu'il est obtenu à l'aide du procédé

selon l'une quelconque des revendications précédentes.