FR2700554A1 - Procédé pour former un revêtement protecteur sur un substrat. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un matériau métallique pulvérulent ayant la composition suivante (en pourcentage pondéral): (CF DESSIN DANS BOPI) Elle concerne également l'utilisation de ce matériau pour former, par pulvérisation thermique ou par brasage, un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température, sur un substrat en un alliage à base de cuivre. Application pour la protection de la paroi intérieure d'un moule de verrerie en bronze cuivre-aluminium.
Description
La présente invention concerne la formation d'un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température sur un substrat en un alliage à base de cuivre, par pulvérisation thermique ou brasage d'un matériau métallique sur ce substrat et, en particulier, un procédé selon lequel ledit matériau métallique de revêtement est constitué essentiellement d'un alliage à base de l'un des métaux suivants: nickel, cuivre, fer et cobalt.
On a déjà reconnu l'intérêt de former, sur la surface d'un substrat en alliage à base de cuivre contenant également au moins l'un des métaux suivants: aluminium, zinc, étain et nickel, en particulier sur la surface de moules de verrerie en alliage cuivre-aluminium connu sous le nom "bronze d'aluminium", un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température, par pulvérisation thermique ou brasage, d'un matériau de revêtement métallique pulvérulent, essentiellement constitué d'un alliage dur et résistant à l'abrasion et à la corrosion à haute température ou susceptible de former un tel alliage, cet alliage étant notamment du type nickel-bore-silicium ou du type nickel-chrome-boresilicium.
Toutefois, les tentatives effectuées dans ce sens se sont soldées par des échecs ou ont conduit à des résultats médiocres qui semblent résulter du fait que l'oxydation du cuivre et des autres constituants du substrat, lors de l'application du matériau de revêtement sur le substrat, entraîne une mauvaise mouillabilité de ce dernier par le matériau métallique de revêtement, rendant très difficile, voire impossible, d'obtenir une bonne liaison du revêtement sur le substrat. On observe, en outre, une détérioration de la compacité du revêtement, ainsi que de son aptitude à l'usinage, qui paraît également résulter de la formation d'oxyde de cuivre à l'interface entre le substrat et le matériau de revêtement.
On a essayé de trouver une solution à ce problème en utilisant des compositions décapantes en vue d'améliorer la mouillabilité du substrat par le matériau de revêtement. Toutefois, jusqu'à présent, de tels essais ont toujours échoué, en particulier dans le cas où le substrat est constitué par un alliage de cuivre contenant de l'aluminium, tel que ceux que l'on emploie couramment à l'heure actuelle pour la fabrication de moules de verrerie, dont les arêtes se révèlent particulièrement sujettes à l'usure et à l'érosion au contact du verre en fusion.
Les inconvénients découlant du problème qui vient d'être mentionné sont d'autant plus marqués que les points ou les domaines de fusion des matériaux métalliques, que l'on a essayé d'utiliser jusqu'à présent pour former un revêtement protecteur sur le substrat en alliage à base de cuivre, n'ont qu'une faible différence avec ceux de ces derniers alliages. Par conséquent, lors de l'application de ces matériaux métalliques sur ces substrats, ces derniers sont inévitablement portés à des températures proches de leur domaine de fusion, ce qui peut entraîner leur déformation et, de toute manière, favorise la formation et la diffusion des oxydes de cuivre vers les parties superficielles du substrat.
L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients susmentionnés.
A cet effet, l'invention a pour objet un matériau métallique de revêtement pour la formation, par pulvérisation thermique ou par brasage, d'un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température, sur un substrat en alliage à base de cuivre, ce matériau de revêtement ayant une composition comprise dans les limites suivantes (en pourcentage pondéral):
Cu : 5 - 30
P: 0,1 - 4,0
B : 0,5 - 4,0
Si : 0,5 - 4,0
Cr : 0 - 5,0
Fe : 0 - 3,0
C : 0 - 0,3
Ni reste
Un domaine de composition particulièrement avantageux, à l'intérieur des limites susmentionnées, correspond aux limites plus étroites suivantes (en pourcentage pondéral):
Cu : 8,0 - 20,0
P : 0,5 - 2,5
B : 0,8 - 3,0
Si 1,0 - 3,5
Cr : 0 - 2,0
Fe : 0 - 2,0
C : 0 - 0,2
Ni reste et un domaine de composition encore plus avantageux correspond aux limites suivantes (en pourcentage pondéral):
Cu : 12 - 15
P : 1 - 2
B : 1,2 - 1,7
Si 2,0 - 2,5
Cr : 0 - 0,5
Fe : 0 - 1,0
C : 0 - 0,1
Ni reste
Avantageusement, ce matériau métallique de revêtement consiste en un alliage ou en un mélange d'au moins deux poudres d'alliage métallique.
Cu : 5 - 30
P: 0,1 - 4,0
B : 0,5 - 4,0
Si : 0,5 - 4,0
Cr : 0 - 5,0
Fe : 0 - 3,0
C : 0 - 0,3
Ni reste
Un domaine de composition particulièrement avantageux, à l'intérieur des limites susmentionnées, correspond aux limites plus étroites suivantes (en pourcentage pondéral):
Cu : 8,0 - 20,0
P : 0,5 - 2,5
B : 0,8 - 3,0
Si 1,0 - 3,5
Cr : 0 - 2,0
Fe : 0 - 2,0
C : 0 - 0,2
Ni reste et un domaine de composition encore plus avantageux correspond aux limites suivantes (en pourcentage pondéral):
Cu : 12 - 15
P : 1 - 2
B : 1,2 - 1,7
Si 2,0 - 2,5
Cr : 0 - 0,5
Fe : 0 - 1,0
C : 0 - 0,1
Ni reste
Avantageusement, ce matériau métallique de revêtement consiste en un alliage ou en un mélange d'au moins deux poudres d'alliage métallique.
Avantageusement, le matériau est sous forme de particules consistant chacune en un agglomérat d'au moins deux poudres d'alliage métallique.
Conformément à une forme d'exécution particulièrement avantageuse, ce matériau consiste en un mélange d'une poudre d'alliage nickel-phosphore et d'une poudre d'alliage choisi parmi les alliages nickel-bore-silicium et les alliages nickel-chrome-boresilicium.
Conformément à une autre forme d'exécution avantageuse, le matériau consiste en un mélange d'une poudre d'alliage nickelchrome-phosphore et d'une poudre d'alliage choisi parmi les alliages nickel-bore-silicium et les alliages nickel-chrome-boresilicium.
Egalement de manière avantageuse, le matériau peut consister en un mélange d'une poudre d'alliage cuivre-phosphore et d'une poudre d'un alliage choisi parmi les alliages nickel-bore-silicium et les alliages nickel-chrome-bore-silicium.
L'invention concerne également un procédé de fabrication du matériau de revêtement qui vient d'être décrit. Ce procédé est caractérisé en ce que l'on prépare séparément lesdits alliages métalliques sous forme de masses en fusion, à partir de leurs éléments constitutifs et/ou d'alliages contenant ces éléments, puis que l'on solidifie les alliages ainsi obtenus et que l'on les met sous forme pulvérulente et, finalement, que l'on mélange entre elles les poudres ainsi formées.
Conformément à un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux de ce procédé, on effectue l'opération de mise des alliages sous forme pulvérulente par concassage et/ou broyage de masses d'alliage solide résultant de la solidification des alliages fondus respectifs.
Selon une autre forme d'exécution avantageuse, on peut mettre les alliages sous forme pulvérulente par pulvérisation et refroidissement directement à partir de l'état fondu. A cet effet, on peut notamment utiliser une installation de pulvérisation et refroidissement dans laquelle, de manière connue en soi, un alliage en fusion est pulvérisé sous forme de fines gouttelettes au moyen de buses et ces gouttelettes sont immédiatement soumises à un refroidissement énergique de manière à les solidifier.
Selon un mode de préparation particulièrement avantageux du matériau, dans le cas où celui-ci est constitué par un seul alliage, on prépare ledit alliage sous forme d'une masse en fusion, à partir de ses éléments constitutifs et/ou d'alliages contenant ces éléments, puis l'on solidifie et l'on met sous forme pulvérulente l'alliage ainsi obtenu.
A cet effet, on peut avantageusement mettre l'alliage sous forme pulvérulente par concassage et/ou broyage d'au moins une masse d'alliage solide résultant de la solidification de l'alliage, ou bien on peut mettre l'alliage sous forme pulvérulente par pulvérisation et refroidissement à partir de l'état fondu.
Conformément à un autre mode de mise en oeuvre avantageux, l'on prépare séparément au moins deux poudres d'alliage métallique selon l'une des manières spécifiées ci-dessus, et l'on forme ensuite des particules constituées chacune d'un agglomérat d'au moins deux des poudres d'alliage métallique ainsi préparées.
L'invention concerne également l'utilisation du matériau métallique de revêtement qui vient d'être décrit pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température, sur un substrat en un alliage à base de cuivre, par pulvérisation thermique ou brasage de ce matériau sur ce substrat.
A cet effet, conformément à un premier mode particulier de mise en oeuvre, on applique d'abord au moins une couche d'une composition décapante sur la partie de la surface du substrat destinée à recevoir ledit revêtement protecteur, et l'on applique ensuite ledit matériau métallique de revêtement au moins sur la majeure partie de la surface du substrat ainsi revêtue de ladite composition.
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, on applique sur ledit substrat un mélange de composition décapante et d'au moins une matière renfermant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, préalablement à la pulvérisation ou au brasage dudit matériau métallique.
Selon un troisième mode de mise en oeuvre, on applique sur le substrat, d'une part, au moins une couche de matière renfermant du phosphore et, d'autre part, au moins une couche de composition décapante ou de mélange de cette composition avec cette matière, préalablement à la pulvérisation ou au brasage dudit matériau métallique.
Avantageusement, on effectue l'application du matériau métallique de revêtement pulvérulent par un procédé de pulvérisation thermique autogène avec mise en fusion simultanée de ce matériau, sur au moins la majeure partie de la surface du substrat revêtue de ladite composition décapante, dudit mélange ou desdites couches de cette composition ou de ce mélange et de la matière contenant du phosphore.
Selon encore un autre mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux, on applique le matériau métallique de revêtement pulvérulent par projection thermique au moyen d'une torche à plasma sur au moins la majeure partie de la surface du substrat préalablement revêtue de ladite composition décapante ou dudit mélange, ou bien de couches distinctes de cette composition ou de ce mélange et de ladite matière contenant du phosphore.
Avantageusement, on utilise comme composition décapante une composition de type connu en soi, essentiellement constituée de composés, notamment de sels, de potassium, bore et fluor et contenant également des chlorures.
Avantageusement, la matière contenant du phosphore sous forme d'élément d'alliage contient au moins un alliage métallique qui renferme du phosphore, ou bien cette matière consiste en au moins un tel alliage.
Avantageusement, ledit alliage métallique contenant du phosphore est choisi parmi les alliages nickel-phosphore ayant une teneur de 8 à 15%, et de préférence 9 à 13%, en poids, de phosphore, les alliages cuivre-phosphore ayant une teneur de 2 à 10%, et de préférence de 3 à 8%, en poids, de phosphore, et les alliages nickelchrome-phosphore ayant une teneur de 7 à 15%, et de préférence 8 à 13%, en poids, de phosphore.
De préférence, la proportion dudit alliage métallique contenant du phosphore, utilisé en mélange ou en association avec ladite composition décapante, est de 20 à 80%, et plus particulièrement de 30 à 70%, en poids, par rapport au poids total de cet alliage et de cette composition.
Avantageusement, la granulométrie dudit alliage métallique est de -1501+5 micromètres et, de préférence de -100/+5 micromètres.
Avantageusement, dans le cas où l'on utilise un mélange de composition décapante et d'alliage métallique pulvérulent, ce mélange est sous forme de grains constitués chacun d'un agglomérat de particules de cette composition et de cet alliage.
Avantageusement, on effectue l'application de ladite composition décapante, en utilisant cette composition sous forme d'une pâte.
L'invention porte également sur l'utilisation du matériau métallique qui vient d'être décrit, pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température sur une pièce métallique en alliage à base de cuivre contenant au moins l'un des éléments d'alliage additionnel suivants: aluminium, zinc, étain et nickel.
Plus particulièrement, l'invention concerne l'utilisation de ce matériau pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température sur au moins une partie de la paroi intérieure d'un moule de verrerie en bronze cuivre-aluminium contenant du nickel et du zinc, en tant qu'éléments d'alliage.
Bien que les phénomènes qui se déroulent lors de la formation d'un revêtement protecteur au moyen du matériau métallique selon l'invention ne soient pas complètement élucidés à l'heure actuelle et que, de toute façon, la portée de l'invention n'est nullement limitée par la nature de ces phénomènes, il semble que l'on puisse, au moins en partie, expliquer les effets bénéfiques résultant de l'invention par le fait que le phosphore présent dans le matériau de revêtement et le cas échéant, dans la matière utilisée en mélange ou en association avec la composition décapante, subit une oxydation par réaction avec au moins une partie de l'oxyde de cuivre et éventuellement d'autres oxydes métalliques également présents dans la région superficielle du substrat, les composés de phosphore ainsi formés, notamment le pentoxyde et l'acide phosphorique, ayant des propriétés décapantes ou une action de flux ou de formation de matière auto-fondante à l'égard de ces oxydes métalliques. Ainsi, la mouillabilité du substrat à l'égard du matériau de revêtement est considérablement améliorée.
Il en résulte que le revêtement protecteur finalement obtenu en utilisant le matériau métallique selon l'invention est beaucoup mieux lié au substrat que dans le cas des tentatives effectuées selon les techniques antérieures. En outre, on constate que ledit revêtement a également une compacité et des propriétés d'usinage considérablement améliorées par rapport à celles des revêtements obtenus conformément à l'art antérieur.
L'utilisation du matériau selon l'invention permet l'obtention d'excellents résultats, notamment en ce qui concerne la qualité de la liaison entre le revêtement protecteur et le substrat ainsi que la compacité et les propriétés d'usinage du revêtement protecteur, en particulier dans le cas où le substrat est constitué par un alliage cuivre-aluminium du genre désigné habituellement par le terme "bronze d'aluminium" ayant une composition comprise dans les limites suivantes (en pourcentage pondéral):
Ai : O, 1 - 15
Ni: 0 - 12
Zn : 0 - 12
Cu :: reste
L'invention concerne également un procédé pour former, par pulvérisation thermique ou par brasage d'un matériau métallique, constitué essentiellement d'un alliage à base de l'un des métaux suivants: nickel, cuivre, fer et cobalt, un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température, sur un substrat en un alliage à base de cuivre, selon lequel on utilise, outre ledit matériau de revêtement, au moins une composition décapante, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on utilise comme matériau de revêtement un matériau renfermant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, et/ou que la composition décapante est mélangée avec au moins une matière renfermant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, et/ou que l'on applique sur le substrat, d'une part, au moins une couche de ladite matière renfermant du phosphore et, d'autre part, au moins une couche de ladite composition décapante ou dudit mélange.
Ai : O, 1 - 15
Ni: 0 - 12
Zn : 0 - 12
Cu :: reste
L'invention concerne également un procédé pour former, par pulvérisation thermique ou par brasage d'un matériau métallique, constitué essentiellement d'un alliage à base de l'un des métaux suivants: nickel, cuivre, fer et cobalt, un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température, sur un substrat en un alliage à base de cuivre, selon lequel on utilise, outre ledit matériau de revêtement, au moins une composition décapante, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on utilise comme matériau de revêtement un matériau renfermant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, et/ou que la composition décapante est mélangée avec au moins une matière renfermant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, et/ou que l'on applique sur le substrat, d'une part, au moins une couche de ladite matière renfermant du phosphore et, d'autre part, au moins une couche de ladite composition décapante ou dudit mélange.
Conformément à un premier mode particulier de mise en oeuvre du procédé, on applique d'abord au moins une couche d'une composition décapante sur la partie de la surface du substrat destinée à recevoir ledit revêtement protecteur, et l'on applique ensuite ledit matériau métallique de revêtement au moins sur la majeure partie de la surface du substrat ainsi revêtue de ladite composition.
Selon un deuxième mode de mise en oeuvre, on applique sur ledit substrat un mélange de composition décapante et d'au moins une matière renfermant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, préalablement à la pulvérisation ou au brasage dudit matériau métallique.
Selon un troisième mode de mise en oeuvre, on applique sur le substrat, d'une part, au moins une couche de matière renfermant du phosphore et, d'autre part, au moins une couche de composition décapante ou de mélange de cette composition avec cette matière, préalablement à la pulvérisation ou au brasage dudit matériau métallique.
Avantageusement, on effectue l'application dudit matériau métallique pulvérulent, par un procédé de pulvérisation thermique autogène avec mise en fusion simultanée dudit matériau métallique, sur au moins la majeure partie de la surface du substrat revêtue de ladite composition ou dudit mélange ou bien desdites couches de ladite matière contenant du phosphore et de cette composition ou de ce mélange.
Conformément à un autre mode particulier de mise en oeuvre du procédé, on applique ledit matériau métallique pulvérulent, par projection thermique au moyen d'une torche à plasma, sur au moins la majeure partie de la surface du substrat revêtue de ladite composition ou dudit mélange, ou bien de couches de cette composition ou de ce mélange et de la matière contenant du phosphore.
Avantageusement, l'on effectue l'application de ladite composition décapante sur le substrat en utilisant cette composition décapante sous forme d'une pâte.
Comme composition décapante, on peut, par exemple, utiliser une composition décapante de type connu, essentiellement constituée d'une matière à base de potassium, bore et fluor, contenant également des chlorures.
Avantageusement, on utilise, pour la mise en oeuvre du procédé, un mélange contenant, outre la composition décapante susmentionnée, une proportion de 20 à 80% et, de préférence, 30 à 80% en poids, par rapport au mélange, d'au moins un alliage métallique pulvérulent contenant du phosphore sous forme d'élément d'alliage.
De préférence, la granulométrie dudit alliage métallique est de -150/+5 micromètres et, plus particulièrement, de -100/+5 micromètres.
Avantageusement, ledit alliage métallique contenant du phosphore est choisi parmi les alliages nickel-phosphore ayant une teneur de 8 à 15% et, de préférence, 9 à 13%, en poids, de phosphore, les alliages cuivre-phosphore ayant une teneur de 2 à 10% et, de préférence de 3 à 8%, en poids, de phosphore, et les alliages nickelchrome-phosphore ayant une teneur de 7 à 15% et, de préférence, 8 à 13%, en poids, de phosphore.
Conformément à une forme d'exécution particulièrement avantageuse, ledit mélange de composition décapante et d'alliage métallique pulvérulent est sous forme de grains, constitués chacun de particules de cette composition décapante et de cet alliage.
L'invention concerne également l'application du procédé qui vient d'être décrit pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température sur une pièce métallique en alliage à base de cuivre contenant au moins l'un des éléments d'alliage additionnel suivant: aluminium, zinc, étain et nickel, et, plus particulièrement, l'application de ce procédé pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température sur au moins une partie de la paroi intérieure d'un moule de verrerie en bronze cuivre-aluminium contenant du nickel et du zinc, en tant qu'élément d'alliage additionnel.
Enfin, l'invention porte également sur un mélange contenant une composition décapante qui est, de préférence, essentiellement constituée d'une matière à base de potassium, bore et fluor, et une proportion de 20 à 80% et, de préférence, 30 à 70%, en poids, par rapport à la totalité du mélange, d'au moins un alliage métallique pulvérulent contenant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, ce mélange pouvant être avantageusement utilisé pour la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit, et être, en particulier, employé en vue de l'utilisation du matériau métallique pulvérulent également susmentionné, de la manière exposée en détail dans la présente description.
On va maintenant donner des exemples non limitatifs illustrant la mise en oeuvre de l'invention.
Exemple I
En vue de protéger contre l'usure notamment les bords des moules de verrerie en bronze d'aluminium, ayant la composition suivante (exprimée en pourcentage pondéral):
AI: 6 - 9
Ni : 9 - 12
Zn : 9 - 12
Cu : reste on procède comme suit:
Après nettoyage mécanique et dégraissage soigneux de la surface à revêtir, on applique, sur cette surface, à la température ambiante, une couche mince d'une pâte constituée par un mélange comprenant 40% en poids d'une composition décapante de type connu constituée de composés de potassium et de bore ainsi que de fluorures, et 60% en poids d'une poudre d'alliage nickel-phosphore à 11% en poids de phosphore.
En vue de protéger contre l'usure notamment les bords des moules de verrerie en bronze d'aluminium, ayant la composition suivante (exprimée en pourcentage pondéral):
AI: 6 - 9
Ni : 9 - 12
Zn : 9 - 12
Cu : reste on procède comme suit:
Après nettoyage mécanique et dégraissage soigneux de la surface à revêtir, on applique, sur cette surface, à la température ambiante, une couche mince d'une pâte constituée par un mélange comprenant 40% en poids d'une composition décapante de type connu constituée de composés de potassium et de bore ainsi que de fluorures, et 60% en poids d'une poudre d'alliage nickel-phosphore à 11% en poids de phosphore.
On préchauffe ensuite rapidement chaque moule, de façon que l'ensemble du moule soit porté à une température de 6000 C, sans qu'aucune partie de la surface intérieure du moule ne dépasse cette température et l'on procède, au moyen d'une torche de pulvérisation à flamme autogène, à la projection, sur les parties de la surface intérieure du moule revêtues de la couche de pâte décapante, d'une poudre de matériau d'apport constituée de particules d'alliage ayant la composition suivante (en pourcentage pondéral):
Si 2,2
B : 1,3
Cu : 13,5
Fe : 0,34
Cor: 0,08
C : 0,08
P : 1,5
Ni reste
L'application est effectuée dans l'épaisseur souhaitée avec mise en fusion simultanée du matériau d'apport, en commençant la projection sur les parties les plus massives de la pièce.
Si 2,2
B : 1,3
Cu : 13,5
Fe : 0,34
Cor: 0,08
C : 0,08
P : 1,5
Ni reste
L'application est effectuée dans l'épaisseur souhaitée avec mise en fusion simultanée du matériau d'apport, en commençant la projection sur les parties les plus massives de la pièce.
Au cours de l'opération de pulvérisation, les oxydes de cuivre formés par suite de l'échauffement du substrat sont dissous, au fur et à mesure de leur formation, par l'action conjointe du décapant usuel et des produits d'oxydation du phosphore présent dans la poudre d'alliage métallique d'apport et la surface du substrat est ainsi mouillée par la masse liquide résultant de la fusion de la composition décapante et de l'alliage métallique d'apport.
Après refroidissement et solidification du revêtement, on ramène, par usinage, la couche de revêtement à une épaisseur d'environ 2 mm.
On constate que l'on obtient ainsi un revêtement homogène et dense, qui adhère parfaitement sur le substrat et dont la dureté est de 350 à 400 Hv.
Exemple 2
Afin d'augmenter la durée de vie d'une surface de contact d'une presse pour le soudage sous pression de feuilles de matières plastiques, on applique, sur cette surface, un revêtement protecteur, résistant à l'usure, en alliage nickel-chrome.
Afin d'augmenter la durée de vie d'une surface de contact d'une presse pour le soudage sous pression de feuilles de matières plastiques, on applique, sur cette surface, un revêtement protecteur, résistant à l'usure, en alliage nickel-chrome.
Le substrat consiste en un bronze d'aluminium ayant la composition suivante (en pourcentage pondéral):
Ai : 9,0 - 12,0
Ni : 2,0 - 3,0
Cu : reste
On procède, en suivant un mode opératoire analogue à celui décrit dans l'exemple 1, à la projection sur le substrat d'un alliage métallique d'apport ayant la composition suivante (exprimée en pourcentage pondéral):
Cu : 10
P : 3,5
B : 1,6
Si : 2
Cor: 4,5
Fe : 1,5
C : 0,2
Ni reste
Préalablement à la pulvérisation thermique de la poudre d'alliage d'apport sur le substrat, on applique, sur ce dernier, à la température ambiante, un mélange pâteux composé de 70%, en poids, de la même composition décapante que celle indiquée dans l'exemple 1, et 30%, en poids, d'une poudre d'un alliage cuivre phosphore contenant 6% en poids de phosphore et d'une granulométrie inférieure à 100 microns.
Ai : 9,0 - 12,0
Ni : 2,0 - 3,0
Cu : reste
On procède, en suivant un mode opératoire analogue à celui décrit dans l'exemple 1, à la projection sur le substrat d'un alliage métallique d'apport ayant la composition suivante (exprimée en pourcentage pondéral):
Cu : 10
P : 3,5
B : 1,6
Si : 2
Cor: 4,5
Fe : 1,5
C : 0,2
Ni reste
Préalablement à la pulvérisation thermique de la poudre d'alliage d'apport sur le substrat, on applique, sur ce dernier, à la température ambiante, un mélange pâteux composé de 70%, en poids, de la même composition décapante que celle indiquée dans l'exemple 1, et 30%, en poids, d'une poudre d'un alliage cuivre phosphore contenant 6% en poids de phosphore et d'une granulométrie inférieure à 100 microns.
On obtient ainsi un revêtement protecteur compact et homogène, adhérant parfaitement sur le substrat.
Claims (25)
- 5. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en un mélange d'une poudre d'alliage nickel-chrome-phosphore et d'une poudre d'un alliage choisi parmi les alliages nickel-bore-silicium et les alliages nickel-chrome-bore-silicium.
- 6. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en un mélange d'une poudre d'alliage cuivre-phosphore et d'une poudre d'alliage choisi parmi les alliages nickel-bore-silicium et les alliages nickel-chromebore-silicium.
- 7. Matériau selon l'une des revendications 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit alliage nickel-phosphore a une teneur de 8 à 15% et, de préférence, de 9 à 13%, en poids, de phosphore, ledit alliage nickel-chrome-phosphore a une teneur de 7 à 15% et, de préférence, 8 à 13%, en poids, de phosphore, et ledit alliage cuivrephosphore a une teneur de 2 à 10% et, de préférence, 3 à 8%, en poids, de phosphore.
- 8. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en un alliage ou en un mélange d'au moins deux poudres d'alliages métalliques.
- 9. Matériau selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins deux des poudres d'alliages sont sous forme d'agglomérats.
- 10. Procédé de fabrication d'un matériau selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on prépare, séparément, lesdits alliages métalliques, sous forme de masses en fusion, à partir de leurs éléments constitutifs et/ou d'alliages contenant ces éléments, puis que l'on solidifie les alliages ainsi obtenus et qu'on les met sous forme pulvérulente et, finalement, que l'on mélange entre elles les poudres ainsi formées.
- 11. Procédé de fabrication du matériau selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on prépare ledit alliage sous forme d'une masse en fusion, à partir de ses éléments constitutifs et/ou d'alliages contenant ces éléments, puis que l'on solidifie et que l'on met sous forme pulvérulente l'alliage ainsi obtenu.
- 12. Procédé selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que l'on effectue l'opération de mise de l'alliage ou des alliages sous forme pulvérulente par concassage et/ou broyage d'au moins une masse d'alliage solide résultant de la solidification de l'alliage ou des alliages fondus respectifs.
- 13. Procédé selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que l'on met l'alliage ou les alliages sous forme pulvérulente par pulvérisation et refroidissement directement à partir de l'état fondu.
- 14. Utilisation du matériau métallique selon l'une des revendications 1 à 9 pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température, sur un substrat en un alliage à base de cuivre, par pulvérisation thermique ou brasage de ce matériau sur ce substrat.
- 15. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'on applique une composition décapante sur ledit substrat, préalablement à la pulvérisation ou au brasage dudit matériau métallique.
- 16. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'on applique sur ledit substrat un mélange de composition décapante et d'au moins une matière renfermant du phosphore sous forme d'élément d'alliage, préalablement à la pulvérisation ou au brasage dudit matériau métallique.
- 17. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'on applique sur le substrat, d'une part, au moins une couche de matière renfermant du phosphore et, d'autre part, au moins une couche de composition décapante ou de mélange de cette composition avec cette matière, préalablement à la pulvérisation ou au brasage dudit matériau métallique.
- 18. Utilisation selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée en ce que ladite matière renfermant du phosphore contient au moins un alliage métallique qui renferme du phosphore sous forme d'élément d'alliage.
- 19. Utilisation selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisée en ce que ladite matière renfermant du phosphore consiste en au moins un alliage métallique qui renferme du phosphore sous forme d'élément d'alliage.
- 20. Utilisation selon les revendications 16 et 19, caractérisée en ce que ledit mélange contient 20 à 80% et, de préférence, 30 à 70%, en poids, dudit alliage métallique par rapport à la quantité totale de ce mélange.
- 21. Utilisation selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisée en ce que la granulométrie dudit alliage métallique est de -150/+5 micromètres et, de préférence, de -100/+5 micromètres.
- 22. Utilisation selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisée en ce que ledit alliage métallique contenant du phosphore est choisi parmi les alliages nickel-phosphore ayant une teneur de 8 à 15% et, de préférence, 9 à 13%, en poids, de phosphore, les alliages cuivre-phosphore ayant une teneur de 2 à 10%, et de préférence de 3 à 8%, en poids, de phosphore, et les alliages nickel-chrome-phosphore ayant une teneur de 7 à 15% et, de préférence, 8 à 13%, en poids, de phosphore.
- 23. Utilisation selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisée en ce que l'on applique ledit matériau métallique, par un procédé de pulvérisation thermique autogène avec mise en fusion simultanée dudit matériau métallique, sur au moins la majeure partie de la surface du substrat revêtue de ladite composition, dudit mélange ou desdites couches de cette composition ou de ce mélange et de ladite matière contenant du phosphore.
- 24. Utilisation selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisée en ce que l'on applique ledit matériau métallique, par projection thermique au moyen d'une torche à plasma, sur au moins la majeure partie de la surface du substrat revêtue de ladite composition, dudit mélange ou desdites couches distinctes de cette composition ou de ce mélange et de ladite matière contenant du phosphore.
- 25. Utilisation selon l'une des revendications 14, 15 et 17, caractérisée en ce que l'on effectue l'application de ladite composition décapante sur le substrat en utilisant cette composition sous forme d'une pâte.
- 26. Utilisation selon l'une des revendications 14 à 25, caractérisée en ce que la composition décapante est essentiellement constituée d'une matière à base de potassium, bore et fluor, contenant également des chlorures.
- 27. Utilisation selon l'une des revendications 16 à 25, caractérisée en ce que ledit mélange de composition décapante et d'alliage métallique renfermant du phosphore est sous forme de grains, constitués chacun de particules de cette composition et de cet alliage.
- 28. Utilisation selon l'une des revendications 14 à 27 pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température sur une pièce métallique en alliage à base de cuivre contenant au moins l'un des éléments d'alliage additionnel suivant: aluminium, zinc, étain et nickel.
- 29. Utilisation selon l'une des revendications 14 à 27 pour former un revêtement protecteur contre l'érosion et la corrosion à haute température sur au moins une partie de la paroi intérieure d'un moule de verrerie en bronze cuivre-aluminium contenant du nickel et du zinc, en tant qu'éléments d'alliage additionnels.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR939300399A FR2700554A1 (fr) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | Procédé pour former un revêtement protecteur sur un substrat. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR939300399A FR2700554A1 (fr) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | Procédé pour former un revêtement protecteur sur un substrat. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2700554A1 true FR2700554A1 (fr) | 1994-07-22 |
Family
ID=9443103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR939300399A Pending FR2700554A1 (fr) | 1993-01-18 | 1993-01-18 | Procédé pour former un revêtement protecteur sur un substrat. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2700554A1 (fr) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1043365C (zh) * | 1995-06-13 | 1999-05-12 | 中国石油化工总公司 | 一种耐蚀涂层用的超合金粉末及其制造耐蚀合金涂层的方法 |
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1993
- 1993-01-18 FR FR939300399A patent/FR2700554A1/fr active Pending
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