FR2639361A1 - Procede et dispositif pour la fabrication d'un materiau en couches pour elements de glissement - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication d'un matériau en couches pour éléments de glissement comprenant une couche de glissement 47 déposée sur une couche porteuse 40 et composée d'au moins un alliage sous la forme d'un système métallurgique à deux ou plusieurs constituants à lacune de miscibilité (monotectique). Le procédé est caractérisé par le fait que la couche de glissement est coulée en continu à partir de l'alliage et soumise par passage continu à un refroidissement qui suit immédiatement la coulée et dont la vitesse de solidification est suffisamment élevée pour empêcher la croissance des particules des constituants métallurgiques non miscibles au-delà de dimensions des particules allant de 0,01 à 1 mum, et de préférence inférieures à 1 mum. Application à la fabrication de matériaux antifriction pour paliers de glissement.

Description

Procédé et dispositif pour la fabrication d'un
matériau en couches pour éléments de glissement
L'invention concerne un procede pour la fabrication d'un matériau en couches pour éléments de glissement comprenant une couche de glissement deposée sur une couche porteuse et composée d'au moins un alliage sous la forme d'un système métallurgique d deux ou plusieurs constituants a lacune de miscibilité < monotectique). L'invention concerne en outre un dispostif pour la mise en oeuvre de ce procède.
Les alliages qui se présentent sous la forme de systèmes métallurgiques à deux ou plusieurs constituants a lacune de miscibilite (monotectique), et qui sont également appeles des alliages de dispersion, se composent en général de constituants metalliques å poids spécifiques fortement diiférents. Les constituants lourds, comme par exemple le plomb dans les alliages de dispersion AlPb, ont une forte tendance à la segregation, ce qui veut dire que, lors de la solidiiication de l'alliage, ce sont souvent des solutions solides d'une concentration differente de celle du stade ultérieur du processus de refroidissement qui précipitent tout d'abord en correspondance avec le diagramme d'etat, de sorte que les so7utons solides engendres dans le metai fondu ne sont pas homogenes. La fabrication par coulee de matériaux AlPb destines aux paliers à glissement est donc rendue impossible dans les conditions rencontrees sur la terre, du fait de la lacune de miscibilité qui est presente par exemple dans le système AlPb. On n'obtient pas la distribution fine du plomb dans la matrice d'aluminium qui est necessaire pour l'utilisation en tant que matériau pour les paliers de glissement.
Pour la fabrication de couches fonctionneiles a partir ce tels alliages de dispersion, on connais, par exemple par la demande de brevet allemand publiez avant examen n 31 37 745, la fabrication de poudre metailicue par pulvérisation d'un metal fondu et frittage ae cette pouare sur une couche porteuse. Le procece concuit toutefois a une structure tortement henerogene, ae sorte que les resuitats obtenus sur des machines d'essai de paliers fluctuent fortement.Il s'est avéré en outre que des pores qui sont encore presents dans la couche frittee donnent lieu à des fissures résultant d'un effet d'entaille interne lors de la sollicitation de l'élément de glissement sous des charges alternées.
Par la demande de brevet allemand publiée après examen n 15 08 856, on connaît déJà également un procédé qui revendique l'utilisation du procédé de coulée continue pour les alliages d'aluminium a forte teneur en plomb. On coule ici sur un support métallique un metal fondu homogène monophasé en alliage aluminium-plomb contenant 20 a 50X de plomb pour fabriquer directement un matériau composite pour paliers. Toutefois, ce procédé conduit à une liaison défectueuse ae la couche de glissement AlPb accouche fonctionnelle) avec l'acier.Malgré un refroidissement à l'eau, il se produit en outre des démixtions, et ce deJà dans la coquille, ceci voulant dire que le gradient de température entre la temperature du métal fondu homogène et celle de la coquille est trop faible pour empêcher l'établissement de l'équilibre thermodynamique. Il se produit alors une couche de glissement dont la structure est homogene et ségregee on engendre un sandwich qui se compose de deux couches, qui n'est pas utilisable en tribologie et qui presente encore, en outre, une mauvaise liaison avec le support.
Par le brevet allemand n 21 30 421 et la demande de brevet allemand publiée avant examen n 22 41 628, on connait aussi dejà des procedés pour fabriquer une bande de metai composite dans lesquels de l'aluminium fondu passe a travers une ouverture menagee dans le fond du creuset de fusion, du plomb fondu sous la forme d'un mince courant analogue à un i-il étant amene a travers l'aluminium fondu, également dans l'ouverture du fona du creuset de fusion.Le melange fondu, par exemple d'aluminium et de plomb. qui est forme dans cette ouverture est alors brasse et melange violemment1 et il es soute sur la surface superieure au substrat en défilement. Une couche fonctionnelle formee de cette manière est encore hétérogène dans une large mesure, cependant que les particules de plomb, du fait de leur densité nettement plus élevée, ont une forte tendance a la ségrégation et à la coagulation lorsque le courant brassé de mélange fondu rencontre la surface du substrat.
Dans un procédé connu par la demande de brevet allemand publiée après examen n 22 63 268, un mélange fondu de plomb et d'aluminium est lancé latéralement sous la forme de fines particules au moyen d'un rotor réalisé à la manière d'un siphon, trempé sur une paroi d'impact et solidifié en un matériau en forme de paillettes < "Splat cooling" > . Du fait de sa structure en forme de paillettes ou de lamelles, ce produit ne peut toutefois pas être traité par coulée continue ou par frittage pour former un matériau susceptible de plaquage.Lors de la fabrication sous pression et à chaud de piéces de forme au moyen de presses isostatiques, il se produit à nouveau une démixtion qui conduit a une forte hétérogenéité, et rend donc inutilisables les paliers massifs en AlPb ainsi fabriqués.
La demande de brevet allemand publiee avant examen n 17 75 322 decrit un palier de glissement ou un matériau pour sa fabrication qui se compose d'alliages d'aluminium (par exemple des alliages de dispersion å base de AlPb ou Aluns, 1'alum nium qui est plaqué ulterieurement sur un support en acier etant fabriqué par un procede de laminage de poudre. Du fait du compactage du au laminage de la poudre et de l'opération de laminage et de plaquage qui suit en outre, le materiau pour paliers en aluminium fabriqué de cette manere présente une disposition en bandes de la phase minoritaire tendre, par exemple en plomb. Une telle structure en bandes est toutefois un inconvenient considéra- ble pour les paliers de glissement sollicites par des charges alternees, car des fissures pewmanentes se torment sur les bandes à la suite d'un effet d'entaille interne.
Le document PCT VO 87/04377 décrit un procédé a l'aide duquel on fabrique une bande AlPb de l 5 5 = d'épaisseur que l'on plaque sur de l'acier servant de support. On n'obtient toutefois pas dans la pratique la distribution fine des particules qui est décrite ici, parce que le plomb est dispersé en bandes par le plaquage par laminage, et qu'il ne se reforme plus en globules, même lors d'un traitement thermique subséquent. Il s'avère en outre que des démixtions interviennent déja pour des épaisseur de bande supérieures d 0,5 mm.
Le brevet allemand n 37 30 862.ss-16 est censé éviter cet inconvénient, du fait qu'il revendique, lors de l'utilisation d'un procédé de coulée centrifuge ou "meltspin" analogue à celui du document VO 87/04377 précité, une feuille en AlPb de 0,5 mm d'épaisseur maximale dans laquelle la distribution du plomb est extrêmement fine et globulaire et qui est posée sur un support par soudage par ultrasons, par brasage et par collage, en évitant les opérations de laminage.
Toutefois, il s'est avére, d'une part, que le soudage par ultrasons est un procedé de liaison couteux qui n'est fiable en aucune manière, et, d'autre part, que les procèdes de brasage ou de collage ne conviennent pas pour la fabrication des bandes de demi-produits qui sont nécessaires pour fabriquer des paliers de glissement.
Le but de l'invention est donc de créer un procédé et un dispositif pour la fabrication d'un matériau en couches pour éléments de glissement comprenant une couche de glissement deposee sur une couche porteuse et composée d'au moins un alliage sous la forme d'un système metallurgique a deux ou plusieurs constituants à lacune de miscibilité (monotectique), où l'on obtient dans la couche de glissement une distribution fine et globulaire des constituants metalliques disperses de la phase minoritaire dans une matrice wetalli-ue quasi amorphe.
Selon l'invention, ce but est atteint gracie a un procédé du genre spécifié ci-avant qui est caractérisé par le fait que la couche de glissement est coulée en continu a partir de l'alliage et soumise par passage continu a un refroidissement qui suit immhdiatement la coulée et dont la vitesse de solidification est suffisamment élevée pour empêcher la croissance des particules des constituants métallurgiques non miscibles au-dela de dimensions des particules allant de 0,01 à 1 pm, et de préférence inf- rieures à 1 pm.
Grace au taux de refroidissement élevé, une distribution régulière et globulaire des constituants metalliques dispersés de la phase minoritaire est figée dans la matrice de métal fondu. La démixtion qui intervient dans les alliages de ce type est diminuée a un niveau minimal.
De cette manière, on engendre un matériau en couches dont la couche de glissement, ou couche fonctionnelle, présente des propriétés nettement améliorées du fait de l'état quasi amorphe de la matiere de sa matrice, et du fait ae la distribution pour l'essentiel reguliére et globulaire de la phase minoritaire. La résistance mecanique de la couche fonctionnelle est ainsi nettement augmentée. De môme, et malgré une résistance mécanique extrêmement élevée, la ductilite et la ténacité de la couche fonctionnelle sont aussi ameliorees.
De preference, le ou les alliages sont fabriques par métallurgie de fusion en étant maintenus, comme pendant leur préparation pour la coulée, à une temperature supérieure a la température de démixtion correspondant au système et a la composition.
Dans lé cadre de l'invention, une possibilité particulièrement preféree pour obtenir une distribution fine, globulaire et aussi reguliere que possible de la phase minorItaIre dans la matrice consiste en ce que l'on ajoute à i'alliae ou au. alliages a couler, avec une teneur en poids comprise entre 0,1 et 3,5%, des catalyseurs de germination adaptés a chaque type d'alliage et choisis parmi P, B, Ti,
Si, les borures, les nitrures et les oxydes.De cette manière, on peut obtenir la formation très rapide d'un grand nombre de très fines particules de la phase minoritaire qui s'empêchent toutefois mutuellement de croître, de sorte que, môme avec les vitesses de refroidissement élevées que l'on peut encore atteindre dans la pratique, on obtient une distribution très fine et globulaire dans la matrice qui se solidifie lors du refroidissement.
Dans le procédé selon l'invention, ce sont en particulier des systèmes contenant du plomb comme phase minoritaire qui entrent en ligne de compte, comme par exemple
AlPb, FePb, CuPb, MnPb, NiPb et éventuellement aussi CrPb et
CoPb. On peut aussi utiliser des systèmes analogues avec l'étain, le bismuth et l'antimoine comme phase minoritaire, comme AlSn, AlBi, AlSb et CrSn.
L'invention offre deux possibilités de base a) On coule l'alliage de dispersion sous la forme d'une couche mince au d'un film sur un substrat qui constitue la couche porteuse, de préférence en continu sur un substrat en forme de bande. Lors de cette coulée et du refroidissement rapide qui suit, on utilise les dispositions selon l'invention qui ont été spécifiées plus haut pour obtenir une distribution fine et globulaire de la phase minoritaire dans la matrice métallique. La coulée de la couche de glissement peut avoir lieu en une ou plusieurs etapes. Une coulée en plusieurs etapes prevoirait alors que l'on coule tout d'abord un premier film mince et qu'on le refroidisse aussitôt apres de manière rapide et efficace. Âpres la soiidification du premier film coule, on coule sur celui-ci un second film et, a nouveau, on l'amené également a se solidifier rapidement.. Une telle format40n de la couche de glissement peut avoir lieu en plusieurs étapes. Les divers films fondus peuvent présenter ici des épaisseurs différentes.Ces films peuvent aussi présenter des compositions d'alliage ditérentes. Grace a l'utilisation d'alliages différents et/ou de conditions de refroidissement differen- tes, on peut aussi former a l'intérieur de la couche de glissement des couches minces de structures différentes.
b) Une autre possibilité pour la formation de la couche de glissement consiste a couler tout d'abord la couche de glissement sous la forme d'une bande ou d'une feuille indépendante de la couche porteuse et à la poser en continu sur la couche porteuse après le refroidissement au moyen d'un procédé d1assémblage, par exemple au moyen d'un rayon laser.
Avec le procédé selon l'invention, on peut aussi fabriquer sans difficultés des paliers de glissement d trois matières. Ceci peut être obtenu avec les deux possibilités opératoires de base en coulant directement la couche de glissement sur une bande revêtue au prealable. Si la couche de glissement est coulée indépendamment de la couche porteuse et appliquée sur celle-ci, on peut aussi utiliser dans ce cas une bande revêtue au prealable comme matériau porteur pour la feuille coulée de la couche de glissement.
Dans le cadré du procédé selon l'invention, de telles bandes peuvent comporter un dos en acier et une couche intermédiaire constituée par l'un des alliages suivants
- Alliages cuivre-plomb, par exemple : Pb : 9 a
257. ; Sn : 1 à 11% ; Fe, Ni, Mn : S 0,7. le
reste étant du cuivre
- Alliages cuivre-aluminium, par exemple : Al : 5 a
8%, lé reste étant du cuivre
- Alliages aluminium-étain, par exemple : Cu : 0,5 a
1,5% ; Sn : 5 à 23% ; Ni : 0,5 å 1,5%, le reste
etant de l'aluminium
- Alliages aluminiunickel, par exemple :Ni : 1 a
5% ; Mn : 0,5 à 2% ; Cu # 1%, le reste etant de
l'aluminium
- Alliages aluminium-zinc, par exemple : Zn : 4 à
6% ; Si : 0,5 a 3% ; Cu : jusqu'à 2% ; Mg : jusqu'à
1%, le reste étant de l'aluminium.
I1 s'est avéré que, de cette manière, on peut fabriquer de manière fiable et en continu un matériau en couches en acier/couche intermédiaire avec une couche fonctionnelle coulée ou déposée par un autre procédé de jonction, et ce, de préférence, avec l'épaisseur que l'on souhaite donner à la couche fonctionnelle.
Pour augmenter la resistance mécanique du matériau de la matrice et elever la résistance à l'usure, on peut encore ajouter d'autres éléments aux metaux fondus. Il s'est ainsi avéré que l'on peut encore ajouter a un alliage de dispersion AlPb environ 1 à 4X en poids de silicium, 0,2 à 1% en poids dé magnésium et 0,1 å 1,5Z en poids de cobalt, afin d'obtenir une couche fonctionnelle résistant à l'usure.
Pour améliorer la résistance å la corrosion de la phase minoritaire en plomb, une addition de 0,5 à 3% en poids d'étain est en outre recommandée. Dans le cas d'alliages a base dé cuivre comme CuPb22, on ajoute habituellement 0,5 a 2% en poids de Sn et 0,2 à 1% en poids de Fe.
Pour améliorer la resistance de la liaison entre la couche de glissement et la couche intermédiaire, il peut etre judicieux, le cas échéant, de prévoir une couche d'arrêt de liaison ou de diffusion, respectivement, entre la couche de glissement et la couche intermédiaire, par exemple en Ni, Zn, Fe, Co (en particulier pour les alliages a base de cuivre), et également en NiSn, CuZn, Co, CuSn (en particulier pour les alliages d'aluminium).
Pour mettre en oeuvre le procède, on part de preference d'un dispositif équipe d'un creuset pour faire fondre et/ou pour tenir pret à la coulée un alliage sous la forme a'un système métallurgique à deux ou plusieurs constituants affecte d'une lacune dé miscibilité, comprenant un aispos- tif de coulée relie au creuset pour couler une bande à partir de l'alliage. et comprenant en outre des dispositifs pour recueillir la bande coulée et l'évacuer du poste de
coulée, ainsi que des dispositifs de refroidissement pour la
bande d'alliage coulée qui quitte le poste de coulée.
Selon l'invention, le dispositif de coulée doit etre
réalisé pour former une bande mince en forme de film ou de
feuille qui est libre ou déposée sur un substrat, et le
dispositif de refroidissement doit comporter une surface
réceptrice å refroidissement forcé pour la feuille a couler
ou une surface d'appui à refroidissement forcé pour le
substrat å revêtir par coulée, ainsi que des unités de
refroidissement puissantes dirigées vers la surface libre de
la feuille coulée ou, respectivement, du film déposé par
coulée.
Dans des formes de réalisation particulièrement
avantageuses, le dispositif est équipé de cylindres soumis b
un refroidissement force intense, en particulier d'un
cylindre à refroidissement forcé intense servant a recevoir
la feuille coulée ou à supporter le substrat à revêtir par
coulée.
Dans une autre forme de réalisation du dispositif
selon l'invention, on peut prévoir une voie de guidage ou de
transport guinée à plat qui peut être refroidie, le cas échéant. Un dispositif de coulée par écoulement destine à
l'alliage fondu est. disposé transversalement au-dessus de
cette voie dé guidage ou de transport, et sa distance au
dessus de la voie de guidage ou, respectivement, au-dessus
d'un substrat posé sur celle-ci est- reglable. Avec de tels
dispositifs de coulée par écoulement, on peut couler une
couche de glissement sur un substrat en plusieurs étapes de
manière particulièrement favorable. A cette fin, on dispose
une pluralite de tels dispositifs de coulée par écoulement
les uns derrière les autres et a distance les uns des autres
dans la direction du deplacement, des unités de refroidisse
ment qui agissent sur la surface libre de la feuille coule
ou du film coulé étant disposées entre les dispositifs de
coulée par écoulement et derrière le dernier d'entre eux.
Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués de manière plus détaillée dans ce qui suit a l'aide du dessin dont les fulgures representent
La figure 1 une vue en coupe partielle fortement agrandie d'un matériau en couches comprenant une couche de glissement coulée à partir d'un alliage de dispersion
La figure 2 une vue en coupe partielle fortement agrandie d'un matériau en couches selon une autre forme de réalisation
La figure 3 une représentation schématique dùn dispositif de fabrication selon l'invention
La figure 4 une représentation schématique d'un dispositif de fabrication modifié par rapport à celui de la figure 3
La figure 5 une représentation schématique d'une autre forme de réalisation du dispositif de fabrication selon l'invention
La figure 6 une représentation schématique d'un dispositif de fabrication modifié par rapport å celui de la figure 5
La figure 7 une autre forme de réalisation du dispositif de fabrication selon l'invention
La figure 8 une vue en coupe partielle fortement agrandie d'un matériau en couches qui est fabriqué au moyen d'un dispositif de fabrication selon la figure 7 et qui comprend une couche de glissement soudée en alliage de dispersion.
La figure 1 montre une vue en coupe partielle fortement agrandie d'un matériau en couches 10 comprenant une couche de glissement coulée 13 en alliage de dispersion AlPb8Si4SnCu et une couche intermédiaire 12 en AlZn5SiCuPb- Mg, avec un matériau de support 11 en acier. La couche fonctionnelle 13 contient une matrice en aluminium quasi amorphe et des particules de plomb qui sont réparties dans celle-ci ce manière fine et gic-Dulare, et dont en fait seules les plus grosses, 14, apparaissent sur la figure 1, leur dimension étant de l'ordre de grandeur de 10-2 Fm. La majorité des particules de plomb est plus petite, et donc invisible avec le grossissement qui a été choisi pour la figure 1.La grande quantité de particules de plomb résulte notamment de ce que l'on a ajouté b l'alliage de dispersion un catalyseur de germination adapte au type de
l'alliage, par exemple P, B, Ti, Si, un borure, un nitrure ou un oxyde en une teneur en poids de 226 par exemple.Ceci a aussitôt engendré dans l'alliage de dispersion une très grande quantité dé très fines particules de plomb qui se sont toutefois mutuellement empêchées de croitre lors de la -coulée et du refroidissement de la couche de glissement 13, de sorte que, grace à un refroidissement très rapide ou b une trempe à une vitesse de refroidissement de l'ordre de grandeur de 102 å 106 K/s, la plus grande partie des particules dé plomb est restée assez fine pour que leurs dimensions soient inférieures à 10-2 m. Gracie à ce refroidissement tres rapide ou, respectivement, à cette trempe de la couche de glissement coulée 13, on a pu fortement empêcher la segregation des particules de plomb, aussi bien pour les plus grosses, 14, que pour les plus petites qui ne sont pas visibles. Dans la matrice d'aluminium ae la couche de glissement 13, la cr stallisat on de l'aluminium qui était jusqu'aiors typique des alliages d'aluminium a ete considérablement diminuée grace à l'influence d'inhibiteurs de cristallisation (vitrificateurs), pour lesquels entrent en ligne de compté, par exemple, Si, B, P, Fe, Co ou Ti, seuls ou en mélange. avec une teneur en poids de 0,2 à 2r,
et grace au refroidissement très rapide de la couche de
glissement coulée 13.
Contrairement a la couche de glissement 13, la
couche intermédiaire 12 présente une structure qui est typhique des alliages d'aluminium coulés.
Dans l'exemple de la figure 2, il s' agit d'un materiau en couches 10 comprenant une couche porteuse li en acier et une couche de glissement 13, ou couche fonctionnel- le, en un alliage de dispersion aluminium-plomb AlPblOSi7Sn
Cu, c'est--dire avec une teneur en plomb de lO-en poids et une teneur en silicium de 7% en poids qui agit dans ce cas aussi bien comme catalyseur de germination pour la phase minoritaire en plomb que comme inhibiteur de cristallisation dans l'aluminium.Comme on le voit sur la figure 2, des particules de plomb dispersées se trouvent dans la matrice d'aluminium quasi amorphe de la couche fonctionnelle 13 avec une distribution globulaire et fine, seules les plus grosses particules de plomb 15 d'une dimension de 10-2 jim étant a nouveau visibles. Le silicium est dissous pour la plus grande part comme vitrificateur dans la matrice d'aluminium quasi amorphe et, dans une plus faible mesure, comme catalyseur de germination dans la phase minoritaire de plomb.
L'étain est absorbé pour l'essentiel par le plomb comme protecteur contre la corrosion.
Dans l'exemple représenté, la couche intermédiaire 16 se compose d'un alliage de dispersion CuPb22Sn, et elle présente la distribution des particules de plomb 17 qui est typique de cet alliage de dispersion.
Les figures 3 et 4 representent deux variantes d'une forme de réalisation du dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour la fabrication du matériau en couches qui est décrit plus haut et qui comprend une couche de glissement 13 en alliages à lacune de miscibilité.
L'alliage ou, respectivement, l'alliage de disper sion est fondu et introduit dans un creuset 21 qui presente à son extrémité inférieure une sortie 22 pour un Jet fin 23 de metal fondu. Comme l'indique la flèche 24, on amene au creuset 21, depuis le haut, un gaz sous pression dont le comportement par rapport au metal fondu est inerte et qui se dissout aussi peu que possible dans celui-ci.Dans les exémrles représentés. le creuset 21 est entcure par une bovine d'inductia 25 au moyen de laquelle le métal tondu est maintenu å une température déterminée au préalable b laquelle il est assez fluide pour être pressé a travers la sortie et former un jet fin 23. Pour autant qu'il s'agisse de traiter un alliage de dispersion, le creuset 21 peut comporter en outre des dispositifs d'agitation ou de vibration qui brassent le mélange fondu de l'alliage de dispersion de manière continué et intensive et qui maintiennent la finesse dé la distribution des constituants du mélange.Ces dispositifs d'agitation ou de vibration ne sont pas représentés sur les figures 3 et 4 pour des raisons de simplifi- cation.
La couche porteuse 11 est déroulée d'une bobine sous la forme d'une bande métallique 40 et enroulée autour d'un cylindre 26 à refroidissement forcé intense. Avant que la bande métallique 40 n'atteigne le cylindre 26, elle traverse un dispositif 41 de nettoyage et de desoxydation de la surface, par exemple un dispositif à brosses, pour assurer que la surface à revêtir de la bande metallique 40 soit exempte d'oxydes. Pour continuer à la préparer pour le revêtement par coulée, la bande métallique 40 traverse un dispositif de recuit 43 pour assurer la liaison immédiate de l'alliage coulé avec la surface de la bande métallique 40.
Afin de conserver cette dernière dans son état ainsi mis au point jusqu'a la coulée, elle passe sous une atmosphère de gaz protecteur jusqu'a la sortie du creuset 21, ce qui est indique par la cloche à gaz protecteur 42. La coulée ellemême et le refroioissement consécutif ont également lieu sous cette cloché à gaz protecteur 42.
Dans l'exemple de la figure 3, le Jet mince 23 en forme de bande ou de nappe qui est pousse vers le bas et qui se compose d'un alliage fondu ou du mélangé fondu d'un alliage de dispersion, rencontre la surface de la banne metallique 40 sous un angle aigugt. L'angle # est ici choisi de telle façon que le jet 23 se repartisse aussitôt sur la surface de la bande métallique 40 a la maniere d'un film mince 20, sans jaillissement lateral cu vers l'arriéré. Le refroidissement se fait ici en premier lieu depuis le cylindre 26.Afin toutefois de refroidir aussi de manière intense la face libre et revêtue du matériau en couches 10, il est prévu dans l'exemple de la figure 3 que des jets 28 de gaz froid ou de liquide froid soient dirigés sur la couche 20 au moyen d'un dispositif å tuyères 27. Le matériau en couches 10 est enlevé du cylindre 26 au moyen d'un séparateur de bande 29.
La vitesse de refroidissement de la couche 20 sur le cylindre refroidi 26 sous l'effet, de l'autre côté, des jets de refroidissement 28 est supérieure b 102 "g/s, et elle va jusqu'à 106 'K/s. En conséquence, c'est un alliage vrai maintenu dans un état quasi amorphe qui constitue le film 20, en particulier lorsque l'on ajoute a l'alliage un inhibiteur de cristallisation Cvitrificateur). Lorsque l'on traite un alliage de dispersion à lacune de miscibilité de ses constituants, on obtient un film 20 dans lequel ie constituant de l'alliage de dispersion qui constitue la matrice se trouve dans un état quasi amorphe, cependant que le constituant qui est disperse dans cette matrice (phase minoritaire) est distribué dans celle-ci de maniere fine et globulaire.
Dans le mode operatoire selon la figure 4, le melange fondu d'un alliage de dispersion est introduit dans un creuset 21 et mis sous pression dans celui-ci au moyen d'un milieu gazeux selon la flèche 24. Depuis une sortie 22 menagee à son extremite inférieure, le creuset 21 permet au métal ou au melange fondu, respectivement, de penétrer en un jet 23 dans l'interstice 30 menage entre la bande métallique 40 qui passé sur un cylindre 31 et un cylindre opposé 32.
Les deux cylindres 31 et 32 sont soumis à un refroidissement force intense. L'épaisseur de I'interstice 30 est réglée en fonction de l'épaisseur que l'on souhaite donner a la couche 20 a fabriquer. Commé cela est indique sur la figure 4, il se forme devant l'interstice 30 une petite accumulation de métal ou de mélange fondu, sans qu'un retarc notable n'affecte b cet endroit le passage du métal ou du mélange fondu depuis la sortie 22 du creuset 21 jusqu'à l'interstice 30.Les deux cylindres 31 et 32 n'exercent donc aucun effet ae pression notable sur le matériau en couches å former, mais seulement un certain effet de lissage sur la surface de la couche 20 qui prend naissance. En outre, la faible accumulation de matière sur l'interstice 30 produit une distribution du metal ou du mélange fondu, respectivement, dans la direction axiale des cylindres 31 et 32, de sorte que l'on peut fabriquer aussi des bandes d'une largeur supérieure à celle de l'exemple selon la figure 3.Afin de faciliter cette distribution axiale du métal ou du mélange fondu, respectivement, le long de l'interstice 30, le creuset 21 est disposé obliquement sous un angle e pour faire jaillir de cette manière directement dans l'interstice 30 le metal ou le mélangé fondu, respectivement, qui est mis sous pression dans le creuset 21.
La surface du cylindre 32 est conforme de telle manière qu'il ne se produise pratiquement pas de liaison avec l'alliage fondu ou avec l'un des constituants d'un alliage de dispersion & traiter. Pour maintenir sur la surface ae la bande métallique 40 le film 20 qui est forme dans l'interstice 30, le cylindre superieur 32 est équipé d'un séparateur de bande 33. Afin de refroidir sur sa surface libre le film 20 qui est forme a la sortie de l'interstice 30, il est prévu tout d'abord une tuyère de refroidIssement 34 qui dirige vers la sortie de l'interstice 30 un jet d'un milieu froid gazeux ou liquidé.
La bande métallique 40 est en outre refroidie par le cylindre de refroldlssement 31 afin de proauire un refroidi dissémént supplémentaire du film 20 depuis la bande métallique 40 ou, respectivement, d'éviter un réchauffement du film 20 depuis la bande métallique 40.
Le cylindre de re rcidissement 31 est place en face a' un troIsième cylindre de refroidissement 35 qui est soumis a un refroidissement forcé intense afin de continuer à refroidir le film 20 sur le côte trempé par le cylindre 32 et le jet d'agent refroidissant provenant dé la tuyère 34.
Un quatrième cylindre de refroidissement 36 est encore prévu derrière le troisième cylindre de refroidissement 35, et il reçoit du cylindre 31 la bande métallique avec le film 20.
Pour produire a force un appui efficace du film 20 sur la surface du quatrième cylindre de refroidissement 36, un cylindre de déviation 38, également refroidi, est placé en face de ce quatrième cylindre de refroidissement 36. La bande de matériau en couches 10 est alors retirée de ce dernier au moyen d'un séparateur de bande 39. Comme on le voit sur la figure 4, une deuxième tuyère de refroidissement 34' est disposée entre les cylindres de refroidissement 35 et 36, et une troisième tuyère de refroidissement 34" est disposée entre les cylindres 31 et 38.
Par rapport au mode opératoire de la figure 3, on réalise dans l'exemple selon la figure 4 un processus de refroidissement encore plus intense, de sorte que l'on obtient dans le film 20 transformé en couche de glissement 13 des taux de refrcidissement dont l'ordre de grandeur est compris entre 103 "K/s et 106 K/s. Il en résulte la possibîlite de fabrquér également des couches 20 plus épaisses, Far exemple de 0,5 mm d'épaisseur, et de les tremper sur l'ense-ble de leur épaisseur de manière si intense que l'état amorphe de la matière metallique soit fige pendant le processus de refroidissement.Enfin, le mode opératoire selon la figure 4 offre aussi la possibilité de fabriquer des bandes plus larges, en particulier en disposant plusieurs creusets 21 les uns à côté des autres le lorg de linterstice 30.
La bande ae matérIau en couches 10 fabriquée au moyen de l'un des modes operatoires selon la figure 3 ou la figure 4 est ensuite enroulée sur une bobine non reprenen- tee.
Au cas ou un matériau en couches 10 doit être fabriqué avec une ccrrPe inzermeasaire 12 ou 16, on amene au dispositif selon la figure 3 ou la figure 4 une bande métallique 40 sous la forme d'un laminé qui est dêjb revêtu du métal de la couche intermédiaire sur le côté à recouvrir.
Dans les exemples des figures 5 et 6, la bande métallique 40 qui représenté le substrat à revêtir par coulée est déplacée en continu b la vitesse v, dans la direction de transport 44 indiquée par une flèche, au moyen d'une voie de guidage et de transport 45 qui est éventuellement soumise à un refroidissement forcé. Au-dessus de celleci, et à distance d'elle, est monté un dispositif de coulée par écoulement 46 qui appartient au dispositif de coule.La hauteur a laquelle le dispositif de coulée par écoulement 46 est disposé au-dessus de la voie de guidage et de transport 45 est réglée de telle sorte qu'entre la surface inférieure du dispositif de coulée par écoulement 46, lequel est parallèle, pour l'essentiel, å la voie de guidage et de transport 45, et la surface supérieure de la bande mbtalli- que 40 qui repose sur la voie de guidage et de transport 45, il existe une distance d fixée à l'avancé telle que l'alliage fondu, dans l'interstice ainsi formé, soit empêché pour l'essenn~el de s'écouler, du fait de sa tension superficielle, comme on le voit sur la partie de gauche de la figure 5.
Du côte où la bande métallique 40 se déplace sous le dispositif de coulée par écoulement 46, il se forme, par adhérence de l'alliage fondu sur la surface de la bande métallique 40, un f lm 20 dont l'épaisseur s est inférieure à la distance d entre la surface inférieure du dispositif de coulée par écoulement 46 et la surface supérieure de la bande métallique 40, mais qui est calculable et reproductible a partir de cette distance d et de la vitesse de déplacement v dé la bande métallique 40, mais aussi à partir c'une pression éventuellement exercée sur le métal fondu et du courant volumique V du métal fondu influence par cette pression. ainsi que des dimensions 11 et 12 du dispositif de coulée par écoulement 46.
Le film 20 qui se forme sur la bande métallique 40 lorsqu'elle quitte le dispositif de coulée par écoulement 46 est refroidi très rapidement, par exemple A une vitesse de refroidissement de 102 'K/s a 10' K/s, par la bande métallique refroidie 40, d'une part, et, d'autre part, éventuellement, par des unités de refroidissement dirigées sur la surface libre du film 20 qui sont par exemple des jets de gaz ou de liquide.
Comme le montre la figure 6, un dispositif de coulée comprenant un dispositif de coulée par écoulement 46 se prête de manière particulièrement avantageuse a la réalisa- tion étagée de la couche de glissement a partir de deux films 20 (ici 20a et 20b) ou plus qui sont coulés les uns après les autres sur le substrat. Cette réalisation à deux cu plusieurs etages de la couche de glissement offre l'avantage que les films d'alliage 20 sont très minces et qu'ils peuvent donc être refroidis très rapidement, de sorte que l'on peut parfaitement atteindre des vitesses de refroidis sement d'un ordre de grandeur allant de 103 K/s à 10a K/s.
Entre les dispositifs dé coulée par ecoulement successifs 46 et derriere le dernier d'entre eux, on peut prévoir a chaque fois des unites de refroidissement qui sont dirigées vers la surface libre du film d'alliage 20 venant juste d'être formé, et qui sont par exemple des dispositifs à tuyères 27 destines à engendrer des jets 28 d'agent de refroidissement.
Dans les exemples des figures 5 et 6, le dispositif de coulée par écoulement 46 s'étend transversalement au-dessus dé la voie de guidage et de transport 45 et, en genéral, perpendiculairement a la direction de transport 44. Toutefois, on peut également imaginer de disposer le dispositif dé zen coulée par écoulement dans une position oblique au-dessus de la voie de guidage et de transport 45.
Dans l'exemple de la figure 6, on a prévu que les films 20 qui sont formés pour revêtir le substrat ou la bandé métallique 40, respectivement, sont constitues du meme alliage et présentent la même épaisseur 61 et 62. Il faut néanmoins s'attendre ici à une certaine difference de structure dans les deux couches partielles de la couche de glissement qui sont produites par les films 20a et 20b, car la couche partielle inférieure est réchauffée b nouveau, du moins partiellement, lors de la coulée du second film 20b.
Dans l'ensemble, le dispositif offre des po.sibi- lités de contrôle particulierement favorables dans sa forme de réalisation selon les figures 5 et 6. L'épaisseur définie du film de liquidé peut ainsi être réglée par regulation de la vitesse d'avancement du substrat métallique solide. La vitesse de refroidissement de la couche coulée peut aussi être réglée par régulation de la vitesse d'avancement du substrat métallique solide.Le réglage de l'épaisseur definie du film de liquide peut aussi être réalisé par modification de la géométrie de l'endroit du déversement de l'alliage, et ce, d'une part, en modifiant la distance d entre la face inferieure du dispositif de coulée par écoulement 46 et la surface de la bande métallique 40, et d'autre part, également, en modifiant les dimensions du dispositif de coulee par écoulement. En reglant cette distance a entre la face inférieure du dispositif de coulée par écoulement 46 et la surface de la bande metallique 40, on peut aussi influencer et régler la vitesse de refroidissèment de la couche coulée ou, respectivement, du film coulé 20.
La figure 7 représente une forme de réalisation du dispositif dans laquelle une feuille 47 formant la couche de glissement est tout d'abord fabriquee independamment du substrat ou de la bande métallique 40, respectivement, et, acres son refroidissement et sa solidification, elle est reunie à la bande métallique 40 au moyen d'un assemblage à l'aide d'un rayon laser 48.Dans ce dispositif, l'alliage ou, respéctivémènt, l'alliage de dispersion est introduit à l'état fondu dans un creuset 21 qui comporte à son etrèmite inférieure une sortie 22 pour un Jet de métal foncu 23 Ce Ce
Jet de métal fondu 23 rencontre directement la surface d'un cylindre 26 soumis à un refroidissement forcé intense, et il constitue à cet endroit une feuille 47 qui est refroidie très rapidement depuis le cylindre 26 et qui passe sous un dispositif d tuyères 27 d'ou des jets 28 de gaz froid ou de liquidé froid sont dirigés vers la surface libre de la feuille 47.L'épaisseur de la feuille 47 est déterminee par la vitesse de rotation du cylindre 26 et par la pression d'extrusion qui est appliquée à l'intérieur du creuset 21 par un gaz inerte, comme cela est indique par la flèche 24.
La coulée de l'alliage de dispersion ou de l'alliage sur la surface du cylindre 26 a lieu sous un angle t qui est dirigé de telle manière qu'aucune partie de l'alliage ne rejaillis se en rencontrant la surface du cylindre 26. Cette surface est conformée de telle manière qu'aucune liaison ne se manifeste entre l'alliage coulé et la surface du cylindre, et qu'il se produise seulement un transfert de chaleur intense.
La vitesse de refroidissement de la feuille 47 sur le cylindre 26 à refroidissement force et l'effet en sens opposé des jets de refroidissement 28 est situee entre environ 106 K/s et une valeur comprise entre 10a K/s environ et 109 "K/s environ. En conséquence, c'est un alliage vrai qui forme la feuille 47 et qui est maintenu, pour l'essentiel, à l'état amorphe.Si l'on transforme en une feuille 47, de la manière indiquée, un alliage de dispersion à lacune de miscibilité de ses constituants, on obtient dans cette feuille 47 une matrice qui est à l'état amorphe, pour ltessentiel, cependant que le constituant disperse dans cette matrice est distribue de manière globulaire et extrêmement fine. La feuille 47 ainsi formee est transmise à un cylindre 32 a refroidssement forcé intense. La feuille 47 est enlevee du cylindre 32 au moyen d'un séparateur de bande 33.Ce cylindre 32 est dispose en face d'un cylindre 31 qui est également soumis à un refroi aissemezt force intense, de sorte qu'il se forme un interstice 30 dans lequel sont amenés la feuille 47 et un substrat en forme de bande qui est enroulé autour du cylindre 31 et qui est par exemple une bande métallique 40.
Vers cet interstice d'amenée est dirigé un faisceau de rayons laser 48 sous un angle a tel qu'un léger réchauffement se produise sur les surfaces concourantes de la feuille 47 et de la bande métallique 40. Par une légère compression sans réduction d'épaisseur notable, la feuille 47 et la bande métallique 40 sont soudées l'une sur l'autre par leurs surfacés réchauffées. Les bandes ainsi réunies subissent un refroidissement supplémentaire entre le cylindre 31 et un troisième cylindre de refroidissement 35 qui lui fait face, et elles sont transmises a un quatrième cylindre de refroidissement 36. Ce dernier fait face a un cylindre dé déviation 38 qui est également refroidi. La bande de matière en couches 10 est alors enlevée du quatrième cylindre de refroidissement 36 au moyen d'un separateur de bande 39.
Par rapport au mode opératoire selon les figures 3 et 4, ainsi que par rapport au mode opératoire selon les figures 5 et 6, il est nécessaire de réaliser un certain chauffage des surfaces qui doivent être soudées l'une sur l'autre. I1 en résulte certaines modifications de structure sur les zones superficielles soudées, ainsi que cela est représente sur la figure 8. Cette figure 8 montre une construction du matériau en couches 10 qui correspond pour l'essentiel a celui de la figure 1 et qui est donc un matériau en couches comprenant un matériau porteur 11 en acier, une couche intermédiaire 12 en AlZnSSiCuPbMg et une couche dé glissement 13 en alliage ce dispersion AlFb8Si4SnCu. Dans le matériau en couchés de la figure 8, contrairement à celui de la figure 1. la structure est devenue plus grossiere dans la couche - Intermédiaire 12 sur la surface de liaison 49 qui mene å la couche de glissement 13.Dans cette couche de glissement 13, et dans la zone de ia surface de liaIson soudée 49 qui mene à la couche inter médiaire 12, des particules de plomb 14 un peu plus grosses ont pris naissance du fait du chauffage qui est nécessaire pour le soudage. Cette structure plus grossière et l'apparition de particules dé plomb 14 un peu plus grosses peuvent toutefois être prises en compte sans difficultés en prenant en considération le fait que la fabrication de la couche de glissement 13 sous la forme d'une feuille permet un refroidissement beaucoup plus rapide de la feuille qui constitue la couche de glissement 13, de sorte que, dans la couche de glissement 13 elle-meme, la matrice d'aluminium présente des propriétés amorphes beaucoup plus marquées que dans l'exemple de la figure 1, cette différence n'étant en tout cas pas visible, du fait du grossissement choisi pour la figure 8.

Claims (31)

- FEVENDICATIONS
1. Procédé pour la fabrication d'un matériau en couches pour éléments de glissement comprenant une couche de glissement déposée sur une couche porteuse et composée d'au moins un alliage sous la forme d'un système métallurgique å deux ou plusieurs constituants à lacune de miscibilité (monotectique), caractérisé par le fait que la couche de glissement est coulée en continu à partir de l'alliage et soumise par passage continu a un refroidissement qui suit immediatement la coulée et dont la vitesse de solidification est suffisamment élevée pour empêcher la croissance des particules des constituants métallurgiques non miscibles au-delà de dimensions des particules allant de 0,01 à 1 ym, et de préférence inférieures à 1 pm.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le ou les alliages sont fabriqués par métallurgie dé fusion en étant maintenus, comme pendant leur prepara- tion pour la coule, à une température supérieure a la température de démixtion correspondant au système et a la composition.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracter se par le fait que l'on ajoute à l'alliage ou aux alliages a couler, avec une teneur en poids comprise entre 0,1 et 3,5%, des agents de formation de germes adaptés à chaque type d'alliage et choisis parmi P, E, Ti, Si, les borures, les nitrures et les oxydes.
4. Procède selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise par le fait que le reglage de l'épaisseur definie du film de liquidé est réalisé au moyen du dosage du courant d'alliage liquide sortant du creusent.
5. Procédé selon l'une quelconque des revend4cat:ons 1 a 4, caractérIsé par le fait que la vitesse de refroidissement de la couché d'alliage coule est réglee au moyen du bcsage au courant a'alliage fondu sortant du creuset.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a s, caractérisé par le fait que le reglage de l'épaisseur définie est réalisé par régulation de la vitesse d'coule ment de la couche fondue hors du poste de coulée.
7, Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé par le fait que l'on coule les alliages suivants a lacune de miscibilite : AlPb, AlPb, FePb, CuPb, MnPb et
NiPb, la teneur en plomb étant supérieure à la composition eutectique résultant du système et allant Jusqu'd 40 parties en masse en pourcentage.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications t à 7, caractérisé par le fait que la couche de glissement est coulée sous la forme d'une bande indépendante de la couche porteuse et appliquée en continu sur la couche porteuse après le refroidissement au moyen d'un procédé d'assemblage, par exemple au moyen d'un rayon laser.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications X a 7, caractérisé par le fait que l'on coule en continu, en une ou plusieurs étapes consécutives, le ou les alliages sous la forme d'un système métallurgique à deux ou plusieurs constituants. et sous la forme a'un film liquide à épaisseur de couche definie, sur un substrat métallique solide, de préférence en forme de bande, qui constitue la couche porteuse. et qu'on le ou les refroidit immédIatement ensuite avec le substrat à une vitesse de solidIfication élevée en formant une liaison avec le substrat.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérise par le fait que l'épaisseur aefinie du film liquide est reglee par régulation dé la vitesse d'avance du substrat metallique solide.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la vitesse de refroidissement de la couche coulée est réglée par régulation dé la vitesse d'avance du substrat métallique solide.
12. Procece selon la revendication 10, caractérisé par le taist cue le réglage de l'épaisseur définie du film liquide est obtenu par modification de la géométrie de l'endroit où l'alliage est déversé.
13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le réglage de l'épaisseur définie du film liquide est obtenu par réglage de la distance entre l'endroit où l'alliage est déversé et la surface du substrat métallique solide.
14. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que la vitesse de refroidissement de la couche coulée est obtenue par réglage de la distance entre l'endroit où l'alliage est déversé et la surface du substrat.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 a 14, caractérisé par le fait que l'on constitue une couche d'ensemble à partir de plusieurs couches individuelles par des coules multiples successives séparées dans le temps par un refroidissement dé la bande de substrat.
16. Procede selon la revendication 15, caractérise par le fait que la couche d'ensemble est fabriquée a partir de couches individuelles d'épaisseurs différèntès.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caracterise par le fait que les couches individuelles sont coulées à partir d'alliages modifiés dans leurs compositions respectives.
le. Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 a 17, caractérisé Far le fait que les couches individuelles sont fabriquées avec des structures différentes par moaif i- caution de la composItion de l'alliage et/ou par modification des conditions de re=roidissément.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 18, caracterise par le fait que le substrat est amene avant la coulée à une température qui est déterminée en fonction dé paramètres de refroidissement et en fonction de la formation de l'adhérence.
20. procécé seltz l'une quelconque des revendications 10 a 19, caractérisé par le fait que l'on utilisé comme bance servant ce substra~ a revêtir par coulée une banale sur laquelle une couche intermédiaire présentant de bonnes propriétés de glissement a été déposée avant la coulée de la couche de glissement.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait que la couche intermédiaire se compose des alliages suivants
- Alliages cuivre-plomb, par exemple : Pb : 9 a
25% ; Sn : 1 à 11% ; Fe, Ni, Nn : s O,7%, le
reste étant du cuivre
- Alliages cuivre-aluminium, par exemple : Al : 5
8%, le reste étant du cuivre
- Alliages aluminium-étain, par exemple : Cu : 0,5 a
1,5% ; Sn : 5 a ?3% ; si : 0,5 a 1,5, le reste
étant de i'aluminium
- Alliages alutinium-nickel, par exemple : Ni : 1 à
5% ; Mn : 0,5 à 2% ; Cu < 1%, le reste étant de
l'aluminium ;
- Alliages aluminium-zinc, par exemple :Zn : 4 à
6% ; Si : 0,5 à 3% ; Cu : Jusqu'à 2% ; Mg : Jusqu'à
1%, le reste étant de l'aluminium.
22. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant un creuset pour faire fondre et/ou pour tenir prêt à la coulée un alliage sous la forme d'un système métallurgique a deux ou plusieurs constituants affecté d'une lacune de miscibilité, comprenant un dispositif de coulée relie au creuset pour couler une bande a partir ae l'alliage, et comprenant en outre des dispositifs pour recueillir la bande coulée et l'évacuer du poste de coulée, ainsi que ces dispositifs de refroidissement pour la bande d'alliage coulée qui quitte le poste de coulée, caracterse Far le fait que les dispositifs de coulée (sortie 22, dispositif de coule par écoulement 46) sont réalisés pour former une bande mince < 20, 47) en forme de film ou de feuille qui est libre ou déposée sur un substrat bande métallique 40 > , et que le dispositif de refroidissement comporte une surface receptrice å refroidIssement force cylindre 26) pour la feuille à couler (47) ou une surface d'appui à refroidissement forcé cylindre 26, cylindre 31, voie de guidage et de transport 45) pour le substrat a revêtir par coulée bande métallique 40), ainsi que des unités de refroidissement puissantes (dispositif A tuyères 27, cylindres de refroidissement 32, 35, 36) dirigées vers la surface libre de la feuille coulée < 47) ou, respectivement, du film déposé par coulée < 20).
23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé par le fait qu'un cylindre refroidi (26, 31) est disposé sous le dispositif de coulée pour recevoir la feuille coulée < 47) ou pour supporter le substrat å revêtir par coulée < bande métallique 40), et qu'il est entraine a une vitesse de rotation, de préférence réglable, qui correspond à la vitesse souhaitée pour l'évacuation de la feuille < 47) ou, respectIvement, du film (20) hors du poste de coulée.
24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 22 et 23, caractérisé par le fait qu'en aval du poste de coulée dans la direction du déplacement < 44), il est prévu un dispositif a tuyeres < 27) pour un agent de refroidisse- ment dans la region de la surface de reception de la feuille (47) ou, respectivement, de la surface d'appui du substrat bande métallique 40).
25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, caractérIsé par le fait qu'un cylindre de refroidi pissement < 32) qui est en contact avec la surface libre de la feuille C47) ou du film (20), respectivement, et qui fait face à la surface de reception cylindre 26) ou à à la surface d'appui (cylindré 26, cylindre 31, voie de guidage et de transport 45) est disposé en aval du poste de coulée dans la direction du déplacément < 44).
26. dispositif selon l'une quelconque des revendications 24 et 25, caractérisé par le fait qu'ii est prévu, en aval du poste ae coulée, un dispositif comprenant plusieurs cylindres à refroidissement force (31, 32, 35, 36) pour le passage de la feuille < 47) ou du substrat revêtu par coulee (bande métallique 40), respectivement, cependant que des tuyères dé refroidissement (34, 34') dirigées vers la feuille (47) ou vers le substrat revêtu par coulée, respectivement, peuvent être montées entre des cylindres de refroidissement < 32, 35, 36 > disposés les uns derrière les autres dans la direction du déplacement < 44 > .
27. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé par le fait qu'une voie de guidage ou de transport a refroidissement forcé intense (45) est disposée sous le dispositif de coulée pour recevoir la feuille coulée < 47 > ou pour supporter le substrat à revêtir par coulée < bande métallique 40), et qu'elle est entraînée à une vitesse de déplacement, de préférence réglable, qui correspond à la vitesse < v) souhaitée pour l'évacuation de la feuille (47) ou, respectivement, du film < 20) hors du poste de coulée, cepenaant que le dispositif de coulée comporte un dispositif de coulée par écoulement C46) qui s'étend transversalement au-dessus de la voie de guidage ou dé transport (45) et sous lequel cette dernière ou le substrat bande métallique 40) qui est posé sur elle, respectivement, se déplace à une distance (d) fixe et de préference réglable, et à une vitesse < v) fixe et de préférence réglable.
28. Dispositif selon la revendication 27, caractérise par le fait que deux ou plusieurs dispositifs de coulée par écoulement (46) sont disposés les uns derrière les autres à une distance mutuelle fixe dans la direction de transport (44) de la voie de guidage ou de transport C45).
29. Dispositif selon la revendication 28, caractérisé par le fait que des unites de refroidissement C27), par exemple des tuyères à agent de refroidissement C27), agissant sur la surface libre de la feuille coulée C47) ou du film coulé C20), respectivement, sont~ disposées entre des dispositifs de coulée par écoulement consécutifs (46) et derrière le dernier d'entre eux dans la direction du déplacement.
30. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé par le fait que le dispositif de coulée est conçu pour former une feuille mince t47) à partir de l'alliage, et qu'un dispositif d'assemblage, en particulier à laser < faisceau de rayons laser 48) est monté en amont du poste de coulée et d'un premier dispositif de refroidissement Cdispo- sitif à tuyères 27) dans la direction de transport de la feuille (47) pour réunir solidement en continu la feuille d'alliage coulée (47) déjà refroidie qui arrive sur un premier cylindre à refroidissement forcé (32) et la bande de substrat qui arrive sur un second cylindre à refroidissement forcé < 31), un faisceau de rayons laser < 48) etant dirige vers l'intervalle de jonction < 30) de ces deux cylindres < 31, 32).
31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 22 à 30, caractérisé par le fait que l'alimentation du poste de coulée en alliage fondu et son dosage massique sont realisés au moyen d'une pression réglable < flèche 24) d'un gaz protecteur agissant sur la surface de l'alliage fondu qui se trouve dans le creuset < 21).
32. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 22 à 31. caractérise par le fait que le poste de coulée est muni a'un dispositif (capuchon à gaz protecteur 42) qui amène un gaz protecteur et qui le maintient au-dessus du poste de coulée.
33. Dispositif selon l'unie quelconque des revendications 22 à 31 , caractérisé par le fait que les régions du dispositif dans lesquelles ont lieu la coulée et le refroidissement de la feuille d'alliage C47) ou du film d'alliage < 20) sont munies de dispositifs < capuchon a gaz protecteur 42) qui amenent un gaz protecteur et qui le maintiennent au-dessus de ces régions du dispositif.
FR898915523A 1988-11-19 1989-11-17 Procede et dispositif pour la fabrication d'un materiau en couches pour elements de glissement Expired - Lifetime FR2639361B1 (fr)

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