FR2849448A1 - Corps fritte a base de fer, corps enveloppe d'alliage leger, et leur procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un corps fritté à base de fer.Elle se rapporte à un corps fritté (1) à base de fer qui a une composition qui contient, en pourcentages pondéraux, C à raison de 0,5 à 2,5 %, Cu à raison de 5 à 40 % et le reste formé de Fe et d'impuretés inévitables, ayant une structure contenant des pores et des phases de Cu libres dispersées dans une phase continue, avec un coefficient moyen de dilatation thermique inférieur ou égal à 13,5.10-6/°C et une rugosité de surface Rz comprise entre 10 et 100 m. Le mélange de poudres utilisé contient au plus 40 % au total d'éléments d'alliage choisis dans le groupe comprenant Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, W à raison de 5 % au plus, Si à raison de 3 % au plus et Mn à raison de 2,5 % au plus.Application aux paliers de moteur à combustion interne.

Description

<Desc/Clms Page number 1>

La présente invention concerne un corps fritté à base de fer, et notamment un corps fritte à base de fer ayant une excellente propriété de moulage par enveloppement dans un alliage léger. Le corps fritté à base de fer est utilisé sous forme enveloppée dans un organe d'alliage léger, par exemple d'alliage d'aluminium, par moulage.

Les pièces automobiles formées d'alliage d'aluminium, qui est un type d'alliage léger, sont très utilisées pour la fabrication de pièces légères et pour que leur aptitude à évacuer la chaleur soit accrue. Cependant, les alliages d'aluminium ont des caractéristiques mécaniques insuffisantes pour des organes de construction d'automobiles, notamment de mauvaises propriétés mécaniques telles que la résistance mécanique, la résistance à l'usure et la rigidité, avec un coefficient de dilatation thermique élevé par rapport à celui de la fonte habituellement utilisée.

Pour que les caractéristiques du matériau des organes d'alliage d'aluminium soient accrues, différentes sortes de matériaux sont incorporés à l'organe d'alliage d'aluminium par coulée, par exemple par gravité ou en coquille, ou l'organe d'alliage d'aluminium est composé avec différentes sortes de matériaux.

Par exemple, la demande mise à l'inspection publique de brevet japonais JP-A-60-219 436 propose un bloc-moteur ayant un organe de palier d'un chapeau de boîtier d'alliage d'aluminium qui est formé par enveloppement d'un matériau à base de fer par coulée. Le capuchon de boîtier d'alliage d'aluminium est fixé sous un corps principal d'un bloccylindres d'alliage d'aluminium. Selon la technique décrite dans le document JP-A-60-219 436, la résistance mécanique est accrue à une valeur qui ne peut pas être obtenue par utilisation d'un alliage d'aluminium seul, avec une augmentation importante de la rigidité, et une variation de jeu, due à la différence des coefficients de dilatation thermique entre le palier et le vilebrequin, est maintenue à une valeur convenable.

La demande mise à l'inspection publique de modèle d'utilité japonais JP-U-63-150 115 propose un organe de

<Desc/Clms Page number 2>

support de vilebrequin de moteur à combustion interne, formé d'un alliage léger. L'intérieur d'une partie de l'organe de support est cloisonné par des axes centraux de lignes de boulons destinés au montage sur un bloc-cylindres, et une surface courbe de support de rotation de vilebrequin est renforcé par des fibres d'armature.

Le document JP-A-2001-276 961 décrit une technique de production d'un organe composite imprégné d'un alliage d'aluminium par un procédé de moulage, dans lequel un alliage fondu d'aluminium peut pénétrer dans un corps de métal poreux préalablement moulé, contenant 10 à 40 % en poids de chrome dans du fer ou un alliage à base de fer, avec un retard après la fin de l'injection de l'aluminium fondu.

La demande publiée de brevet japonais JP-B-2-30 790 propose un procédé de production d'un moulage d'alliage d'aluminium par application d'un traitement de formation d'un composé intermétallique, dans lequel un corps de métal poreux est placé dans un moule, le corps de métal poreux est enveloppé dans un alliage d'aluminium par coulée à l'aide d'un procédé de moulage avec solidification à haute pression, et une couche d'un composé formé à partir d'aluminium et d'un élément métallique du corps métallique poreux se forme par chauffage entre 450 et 550 C. Selon la technique décrite dans le document JP-B-2-30 790, une résistance élevée de liaison est obtenue entre le corps métallique poreux et l'alliage d'aluminium et présente une durabilité élevée.

La technique décrite dans le document JP-A-60-219 436 présente une restriction à la conception qui est due au problème selon lequel il est difficile de lier le matériau à base de fer et un alliage d'aluminium sans laisser des espaces, en plus des problèmes posés par le fait que la sélection du matériau à base de fer est nécessaire pour que le palier possède un coefficient de dilatation thermique réglé à la valeur voulue. Un autre problème est dû au fait que le coût de production augmente obligatoirement parce qu'il faut usiner simultanément le matériau à base de fer et

<Desc/Clms Page number 3>

l'alliage d'aluminium qui ont des duretés différentes. En outre, le matériau à base de fer qui est enveloppé par le moulage doit être usiné avec une grande précision pour que le matériau à base de fer occupe une position convenable dans un moule de coulée de haute précision, qui provoque une augmentation supplémentaire du coût de production. Il faut un procédé complexe pour le traitement de surfaces, tel qu'un dépôt d'aluminium à la surface du matériau à base de fer, pour lier le matériau à base de fer et l'alliage d'aluminium sans laisser d'espace, si bien que le coût de production est encore plus accru.

Selon la technique décrite dans le document JP-U-63-150 115, un problème est dû au fait que l'état de composition des fibres d'armature est très contraignant, malgré le fait que les fibres d'armature ne sont pas exposées à la surface externe. Pour le mélange des fibres d'armature qui sont des fibres céramiques ou métalliques par imprégnation par un alliage d'aluminium, il faut que les fibres soient chauffées à une température élevée, et un alliage d'aluminium fondu doit être injecté à une pression élevée. En conséquence, le coût de production augmente obligatoirement alors que le procédé de moulage est complexe et difficile. La résistance voulue pour l'organe ne peut pas être assurée lorsque la densité des fibres d'armature est réduite afin que la mise en oeuvre du procédé composite soit plus facile. Les fibres d'armature se brisent facilement et rendent difficile la mise en place avant le moulage enveloppant. En outre, un problème est dû à la réduction de l'usinabilité de l'organe composite parce que les fibres d'armature forment un matériau poreux. Les fibres d'armature qui sont très coûteuses provoquent aussi une grande augmentation du coût de production du corps fritté.

Lorsqu'un organe composite imprégné de l'alliage d'aluminium est produit par utilisation d'un corps moulé de métal poreux décrit dans le document JP-A-2001-276 961, il faut que l'alliage d'aluminium imprègne profondément le corps moulé métallique poreux pour que des caractéristiques satisfaisantes soient obtenues d'une manière stable. A cet

<Desc/Clms Page number 4>

effet, le corps métallique poreux moulé doit être préchauffé à une température élevée.

Le coût de production augmente aussi obligatoirement avec la technique décrite dans le document JP-B-2-30 790 car il faut un procédé de production composite pour le traitement de formation du composé intermétallique.

Lorsque le corps fritté poreux est enveloppé dans l'alliage léger par moulage, on sait en général que le taux d'imprégnation de l'alliage léger moulé après le moulage enveloppant affecte beaucoup les propriétés mécaniques et physiques de l'élément composite résultant. Ainsi, les conditions de coulée sont souvent limitées afin que l'effet de l'état d'imprégnation de l'alliage léger fondu, après moulage enveloppant, soit réduit.

L'invention a pour objet la solution des problèmes posés dans la technique antérieure décrite précédemment et la mise à disposition d'un corps fritté à base de fer ayant d'excellentes propriétés de moulage à l'état enveloppé dans l'alliage léger, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication. Le corps fritté à base de fer qui est l'objet de l'invention est peu coûteux et sa résistance mécanique est supérieure à celle de l'alliage léger, par exemple un alliage d'aluminium, tout en possédant une bonne usinabilité. En outre, le corps fritté à base de fer qui est l'objet de l'invention peut avoir une résistance élevée de liaison avec l'alliage métallique léger et permet l'obtention d'un corps dont la résistance mécanique est supérieure à celle de l'alliage léger et le coefficient de dilatation thermique est inférieur à celui de cet alliage léger après enveloppement par moulage d'alliage léger tel que l'alliage d'aluminium.

L'invention a aussi pour objet la simplification du procédé de production de tels organes à l'aide du corps fritté à base de fer, et la réalisation d'un corps fritté à base de fer qui permet une réduction du coût du matériau.

Pour que ces objets soient atteints, les inventeurs ont effectué des études poussées relatives aux divers facteurs qui affectent la propriété de moulage avec enveloppement par l'alliage léger, tel que l'alliage d'aluminium. Les

<Desc/Clms Page number 5>

inventeurs ont constaté que la propriété de moulage enveloppant par l'alliage léger du corps fritté à base de fer et la résistance de liaison entre le corps fritté à base de fer et l'alliage léger étaient remarquablement accrues lorsque le corps fritté à base de fer avait une structure contenant une phase de cuivre Cu libre disposée dans la phase continue, et lorsque la rugosité de surface du corps fritté à base de fer était ajustée dans une plage spécifiée par application d'un traitement de sablage ou d'un traitement par la vapeur d'eau.

L'invention a été réalisée sur la base des découvertes qui précèdent et sur d'autres études.

L'invention concerne un corps fritté à base de fer, qui a une composition qui contient, en pourcentages pondéraux, C à raison de 0,5 à 2,5 %, Cu à raison de 5 à 40 % et le reste formé de Fe et d'impuretés inévitables, ayant une structure contenant des pores et des phases de Cu libres dispersées dans une phase continue, avec un coefficient moyen de dilatation thermique entre la température ambiante et 200 C inférieur ou égal à 13,5.10-6/ C et une rugosité de surface Rz comprise entre 10 et 100 pm, présentant d'excellentes propriétés de coulée par enveloppement par un alliage léger.

De préférence, la surface est soumise à un traitement de sablage.

De préférence, la surface est soumise à un traitement par la vapeur d'eau après le traitement de sablage.

De préférence, la phase continue a une structure de perlite.

De préférence, la structure comporte en outre du graphite libre dispersé dans la phase continue.

De préférence, les pores sont isolés les uns des autres ou partiellement connectés les uns aux autres.

De préférence, le rapport en volume des pores et du volume total du corps fritté est compris entre 5 et 35 % en volume.

De préférence, la composition contient en outre 0,1 à 5 % en poids de fines particules destinées à augmenter

<Desc/Clms Page number 6>

l'usinabilité et ayant un diamètre particulaire inférieur ou égal à 150 m et comprenant au moins un composé choisi dans le groupe formé par MnS, CaF2, BN et l'enstatite.

De préférence, la composition contient en outre, en pourcentages pondéraux, 40 % au plus au total d'au moins un élément choisi dans le groupe constitué par Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, Ni à raison de 3 % au plus, Si à raison de 3 % au plus, Mn à raison de 2,5 % au plus, V à raison de 5 % au plus, Ti à raison de 5 % au plus, Nb à raison de 3 % au plus et W à raison de 5 % au plus.

De préférence, la phase continue a une structure choisie parmi une structure de bainite, une structure de martensite et une structure d'un mélange de ces deux structures.

De préférence, le corps comporte une gorge formée dans au moins une face choisie parmi des faces d'extrémité et des faces latérales.

De préférence, le coefficient de dilatation thermique, après enveloppement par un alliage d'aluminium par coulée, est inférieur ou égal à 15,0.10-6/ C sous forme du coefficient moyen de dilatation thermique entre la température ambiante et 200 C.

L'invention concerne aussi un organe d'alliage léger enveloppant un corps fritté à base de fer selon un précédent paragraphe, qui est formé par coulée.

L'invention concerne aussi un procédé de production d'un corps fritté à base de fer destiné à être enveloppé par coulée d'un alliage léger, qui comprend les étapes suivantes : la préparation d'un mélange de poudres par mélange d'une poudre à base de fer, d'une poudre de cuivre, d'une poudre de graphite et d'un poudre de lubrifiant, le remplissage d'un moule par le mélange de poudres, la formation d'une ébauche par moulage par pressage, et la formation du corps fritté par frittage de l'ébauche, la poudre de cuivre et la poudre de graphite sont mélangées de manière que la teneur en Cu soit comprise entre 5 et 40 % en poids et la teneur en C entre 0,5 et 2,5 % en poids par rapport à la

<Desc/Clms Page number 7>

quantité totale de la poudre à base de fer, de la poudre de cuivre et de la poudre de graphite dans le mélange en poudre, une condition au moins choisie parmi les conditions de moulage de la poudre comprimée et les conditions de frittage est réglée de manière que le coefficient moyen de dilatation thermique du corps fritté soit inférieur ou égal à 13,5.10-6/ C entre la température ambiante et 200 C, et la rugosité Rz de surface est ajustée entre 10 et 100 pm.

De préférence, la poudre à base de fer est choisie parmi une poudre de fer pur, une poudre d'acier inoxydable ferritique, une poudre d'acier inoxydable martensitique, un mélange de poudres de fer pur et d'acier inoxydable ferritique, un mélange de poudres de fer pur et d'acier inoxydable martensitique.

De préférence, le procédé comprend un traitement par sablage suivi d'un traitement par la vapeur d'eau.

De préférence, le mélange de poudres contient, par rapport à la quantité totale du mélange de poudres, 0,1 à 5 % en poids d'une poudre de fines particules destinées à augmenter l'usinabilité et comprenant au moins un composé en poudre choisi parmi MnS, CaF2, BN et l'enstatite, ayant une dimension particulaire inférieure à égale à 150 m.

De préférence, le mélange de poudres est en outre mélangé à une poudre d'un élément d'alliage comprenant au moins une poudre choisie parmi une poudre de Cr, un poudre de Mo, une poudre de W, une poudre de Fe-Cr, une poudre de Fe-Mo et une poudre de Fe-W, afin que le mélange de poudres contienne, en pourcentages pondéraux, au plus 40 % au total d'éléments d'alliage choisis dans le groupe comprenant Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, W à raison de 5 % au plus, Si à raison de 3 % au plus et Mn à raison de 2,5 % au plus, par rapport à la quantité totale du mélange de poudres.

De préférence, le procédé comprend la formation d'une gorge à une face au moins choisie parmi les faces d'extrémité et latérales de l'ébauche dans l'étape de moulage par pressage.

<Desc/Clms Page number 8>

De préférence, le procédé comprend la formation d'une gorge dans l'une au moins des faces d'extrémité et latérales de l'ébauche au cours du moulage par pressage et d'une étape ultérieure d'usinage.

De préférence, une gorge est formée dans l'une au moins des faces d'extrémité et latérales du corps fritté par usinage après frittage.

De préférence, la rugosité de surface Rz est ajustée par un traitement de sablage du corps fritté.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : les figures 1A et 1B représentent schématiquement des exemples de formes d'un corps fritté à base de fer utilisé dans les exemples ; et la figure 2 représente schématiquement la structure au voisinage du palier du moteur à combustion interne utilisé dans les exemples.

Le corps fritté à base de fer selon l'invention a une phase continue dont la composition contient, en pourcentages pondéraux, 0,5 à 2,5 % de C et 5 à 40 % de Cu, ou contenant en outre au plus 40 % au total d'un ou plusieurs éléments choisis dans le groupe constitué par Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, Ni à raison de 3 % au plus, Si à raison de 3 % au plus, Mn à raison de 2,5 % au plus, V à raison de 5 % au plus, Ti à raison de 5 % au plus, Nb à raison de 3 % au plus et W à raison de 5 % au plus, le reste étant formé de fer Fe et des impuretés inévitables.

La raison de la restriction de la composition du corps fritté à base de fer aux valeurs précitées est indiquée dans la suite. Dans la suite, sauf indications contraires, les pourcentages sont des pourcentages pondéraux.

C : 0,5 à 2,5 %
C est un élément qui augmente la résistance mécanique et la dureté du corps fritté, et C à raison de 0,5 % ou plus est nécessaire pour l'obtention de la résistance mécanique nécessaire et pour la formation d'une phase continue ayant

<Desc/Clms Page number 9>

une structure de perlite dont l'usinabilité est excellente. Cependant, des carbures grossiers se forment lorsque la teneur en C dépasse 2,5 % et provoquent une réduction de l'usinabilité. Ainsi, la teneur en C est limitée à la plage de 0,5 à 2,5 %.

Cu : 5 à 40 %
Cu augmente la résistance mécanique du corps fritté à base de fer par mise en solution solide dans la phase continue. En outre, Cu précipite sous forme d'une phase de Cu libre dans la phase continue et réagit avec l'alliage léger lorsque le corps fritté à base de fer est enveloppé par moulage dans l'alliage léger. Ainsi, la résistance de liaison entre le corps fritté à base de fer et l'alliage léger est accrue. La précipitation de la phase de Cu libre n'est pratiquement pas observée lorsque la teneur en Cu est inférieure à 5 % si bien que la résistance de liaison voulue n'est pas obtenue. Lorsque la teneur en Cu dépasse 40 % d'autre part, les propriétés mécaniques, telles que la résistance mécanique, diminuent. Ainsi, la teneur en Cu est limitée à la plage de 5 à 40 %, et de préférence de 10 à 30 %.

Une quantité totale de 40 % d'un ou plusieurs éléments choisis parmi Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, Ni à raison de 3 % au plus, Si à raison de 3 % au plus, Mn à raison de 2,5 % au plus, V à raison de 5 % au plus, Ti à raison de 5 % au plus, Nb à raison de 3 % au plus et W à raison de 5 % au plus est aussi présente.

Cr, Mo, Ni, Si, Mn, V, Ti, Nb et W sont des éléments qui augmentent la résistance mécanique du corps fritté à base de fer et l'un d'eux au moins peut être ajouté le cas échéant. Cependant, lors de l'addition de plus de 30 % de Cr, 10 % de Mo, 3 % de Ni, 3 % de Si, 2,5 % de Mn, 5 % de V, 5 % de Ti, 3 % de Nb ou 5 % de W, le frittage devient difficile et la résistance mécanique du corps fritté à base de fer diminue. En particulier, lorsqu'on ajoute Cr, V et W au-delà des teneurs indiquées, l'usinabilité est réduite du fait du grossissement des carbures. La teneur en oxyde de silicium augmente lors de l'addition de Si au-delà de la

<Desc/Clms Page number 10>

valeur indiquée et provoque une réduction de la température de fusion ainsi qu'une détérioration de l'usinabilité. Lorsque la quantité totale de ces éléments dépasse 40 %, la résistance mécanique diminue car la répartition uniforme des éléments d'alliage est difficile. Cr, Mo, Si, V, Ti, Nb et W permettent le réglage du coefficient de dilatation thermique du corps fritté à base de fer car ces éléments ont des coefficients de dilatation thermique inférieurs à celui du fer Fe.

Le reste, c'est-à-dire à l'exception des éléments précités, est constitué de fer Fe et des impuretés inévitables dans la composition de la phase continue du corps fritté à base de fer selon l'invention.

Le corps fritté à base de fer selon l'invention a la composition décrite précédemment et a en outre les propriétés indiquées dans la suite pour la porosité, la structure de la phase continue et les phases de Cu libre dispersées dans la phase continue. Des phases de graphite libre peuvent être dispersées dans la phase continue avec un rapport en volume inférieur ou égal à 2 %.

De préférence, la phase continue a la structure de la perlite dans le corps fritté à base de fer selon l'invention, car la structure de perlite de la phase continue permet une augmentation de l'usinabilité du corps fritté. La structure de la phase continue peut être une structure de sorbite ou de troostite, à la place de la structure de perlite, au point de vue de l'usinabilité. Une structure de bainite, une structure de martensite ou une structure mixte entre celles-ci peut aussi être acceptable sans problèmes.

La phase de Cu libre dispersée dans la phase continue correspond de préférence à 5 à 30 % en volume. Le rapport en volume de la phase de Cu libre, lorsqu'elle a une valeur aussi faible que 5 %, provoque une réduction de la résistance de liaison puisqu'une petite quantité du composé intermétallique et de Cu de l'alliage léger se forme.

Lorsque le rapport en volume de la phase de Cu libre atteint une valeur aussi grande que 30 % d'autre part, la résistance de liaison est aussi réduite car la résistance mécanique du

<Desc/Clms Page number 11>

corps fritté à base de fer est réduite en-deçà de la résistance mécanique de l'alliage léger.

L'augmentation du rapport en volume de la phase de Cu libre dispersée dans la phase continue permet la formation du composé intermétallique par réaction de l'alliage léger fondu avec la phase de Cu libre lorsque le corps fritté est enveloppé par moulage dans l'alliage léger. Selon ce mécanisme, de nombreux points de liaison se forment et une résistance élevée de liaison peut être obtenue même si l'alliage léger fondu ne pénètre pas profondément dans le corps fritté à base de fer.

Bien que le corps fritté à base de fer possède de nombreux pores, ceux-ci sont de préférence sous forme isolée ou sous forme de pores partiellement connectés. Les "pores partiellement connectés" désignent dans le présent mémoire des pores qui sont reliés mutuellement mais qui ne sont pas connectés avec de nombreux pores. Les "pores isolés ou pores partiellement connectés" indiquent dans le présent mémoire que la valeur du rapport du volume des pores totalement connectés au volume total des pores a une valeur inférieure ou égale à 50 %. Les pores sont considérés comme continus lorsque cette valeur dépasse 50 %. Le volume total des pores peut être déterminé par transformation de la masse volumique mesurée par la méthode d'Archimède. Le volume des pores totalement connectés peut être déterminé par pénétration d'une cire dans le corps fritté par immersion du corps fritté dans une cire liquide pendant 60 min, et par calcul du changement de poids entre un moment antérieur et un moment postérieur à l'imprégnation.

Les pores isolés ou partiellement connectés peuvent empêcher une pénétration profonde de l'alliage fondu dans le corps fritté à base de fer lorsque le corps fritté est enveloppé dans l'alliage par coulée. En conséquence, les caractéristiques du corps fritté à base de fer sont moins détériorées par la pénétration d'un alliage léger, et la résistance mécanique et le coefficient de dilatation thermique du corps fritté à base de fer peuvent être conservés.

<Desc/Clms Page number 12>

La porosité du corps fritté à base de fer selon l'invention est de préférence comprise entre 5 et 35 % en volume. Une grande pression de moulage est nécessaire au moulage sous pression lorsque la porosité est inférieure à 5 % en volume. Ainsi, le procédé n'est pas avantageux au point de vue de la rentabilité car il faut utiliser une machine de moulage de grande dimension avec réduction de sa productivité. Lorsque la porosité dépasse 35 % en volume d'autre part, l'alliage léger coulé pénètre si profondément dans le corps fritté à base de fer que les caractéristiques de ce corps sont détériorées. La porosité est déterminée par mesure de la masse volumique du corps fritté par la méthode d'Archimède, puis par transformation en pourcentage de volume de pores.

De fines particules destinées à accroître l'usinabilité sont de préférences dispersées dans la phase continue ayant la composition précitée du corps fritté à base de fer selon l'invention afin que l'usinabilité soit accrue. De préférence, les fines particules dispersées destinées à accroître l'usinabilité sont formées d'au moins un composé choisi dans le groupe formé par MnS, CaF2, BN et l'enstatite. Les particules de MnS, CaF2, BN et d'enstatite peuvent accroître l'usinabilité, et elles peuvent être ajoutées par sélection en fonction des conditions.

La résistance de coupe reste faible grâce à la dispersion uniforme des fines particules dans la phase continue qui accroît l'usinabilité, puisque les copeaux formés pendant la coupe sont divisés à une dimension déterminée par la distance entre les fines particules.

Les fines particules destinées à accroître l'usinabilité, dispersées dans la phase continue, ont de préférence un diamètre de particules inférieur ou égal à 150 pm. La résistance à la limite est réduite lorsque le diamètre des fines particules destinées à accroître l'usinabilité dépasse 150 pm. Le diamètre préférable pour les fines particules destinées à accroître l'usinabilité est compris entre 5 et 100 m.

<Desc/Clms Page number 13>

La teneur en fines particules destinées à accroître l'usinabilité, dispersées dans le liant du corps fritté métallique poreux, est de préférence comprise entre 0,1 et 5 % en poids par rapport à la quantité totale du mélange de poudres ou à la quantité totale de la poudre à base de fer, de la poudre de cuivre, de la poudre d'éléments d'alliage, de la poudre de graphite et des fines particules destinées à accroître l'usinabilité. Aucun effet d'augmentation d'usinabilité n'est observé lorsque la teneur en fines particules destinées à accroître l'usinabilité est inférieure à 0,1 % en masse. D'autre part, la résistance d'adhérence de l'alliage léger à la phase continue et la résistance d'adhérence à la limite sont réduites lorsque la teneur dépasse 5 % en poids . Ainsi, la teneur en fines particules destinées à accroître l'usinabilité, ayant un diamètre de particules inférieur ou égal à 150 m, est comprise entre 0,1 et 5 % en masse.

Le corps fritté à base de fer selon l'invention a une rugosité de surface Rz comprise entre 10 et 100 m. L'étendue de la surface n'est pas suffisamment accrue lorsque la rugosité Rz et inférieure à 10 pm, et ne donne pas une adhérence suffisante en surface et une résistance de liaison suffisante entre le corps fritté et l'alliage léger. D'autre part, lorsque la surface est si rugueuse que la rugosité Rz dépasse 100 m, la précision sur la dimension devient insuffisante et la couche de surface a tendance à créer des fissures, si bien que la propriété d'adhérence et la résistance de liaison diminuent.

De préférence, le corps fritté à base de fer selon l'invention a des gorges aux faces d'extrémité et/ou latérales comme indiqué sur les figures 1A et 1B, en plus de la rugosité de surface indiquée précédemment. La formation des gorges aux faces d'extrémité et/ou latérale permet une augmentation de l'étendue de la surface avec augmentation de la propriété d'adhérence et de la propriété de liaison entre l'alliage léger fondu et le corps fritté à base de fer. Les gorges des faces d'extrémité et/ou latérales sont de préférence formées lors du moulage par compression et/ou par

<Desc/Clms Page number 14>

usinage de l'ébauche ou du corps fritté. Bien que la forme de la gorge ne soit pas particulièrement limitée, elle est de préférence en v ou en arc de courbe. Le nombre de gorges peut être sélectionné en fonction de l'épaisseur, de la forme et de la dimension du corps fritté, comme illustré sur les figures 1A et 1B.

Le corps fritté à base de fer selon l'invention ayant la composition et la structure indiquées précédemment possède un coefficient moyen de dilatation thermique inférieur ou égal à 13,5.10-6/ C entre la température ambiante et 200 C. Le corps fritté à base de fer peut avoir un coefficient moyen de dilatation thermique inférieur ou égal à 15,0.10-6/ C lorsque l'alliage léger a pénétré dans les pores partiellement connectés du corps fritté à base de fer, le coefficient moyen de dilatation thermique original du corps fritté à base de fer étant inférieur ou égal à 13,5.10-6/ C entre la température ambiante et 200 'C. En conséquence, le coefficient de dilatation thermique du corps fritté à base de fer selon l'invention se rapproche de celui du vilebrequin à base de fer d'un moteur à combustion interne, qui est compris entre 9.10-6 et 12.10-6/K. Ainsi, la dilatation thermique du palier pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne peut être réduite lorsque le corps fritté à base de fer est enveloppé par moulage dans le palier du moteur à combustion interne. Cette disposition permet le maintien convenable du changement de jeu du palier de vilebrequin dû à la différence des coefficients de dilatation thermique.

On décrit maintenant le procédé de production du corps fritté selon l'invention.

Une poudre à base de fer, une poudre de cuivre, une poudre de graphite et une poudre d'un lubrifiant, et éventuellement une poudre de fines particules destinées à accroître l'usinabilité, sont mélangées pour la formation d'un mélange de poudre. Ce mélange de poudres est chargé dans un moule pour la formation d'une ébauche par moulage par pressage ou par compression. L'ébauche crue est alors frittée afin qu'elle forme un corps fritté.

<Desc/Clms Page number 15>

La poudre à base de fer utilisée est de préférence une poudre de fer pur et/ou une poudre d'acier inoxydable. La poudre d'acier inoxydable est de préférence une poudre d'acier inoxydable ferritique ou martensitique.

Des exemples d'aciers inoxydables ferritiques sont les aciers SUS 430, SUS 410L et SUS 434. Un exemple de composition contient de préférence, en pourcentages pondéraux, C à raison de 0,12 % au plus, Si à raison de 1,0 % au plus, Mn à raison de 1,25 % au plus, Cr à raison de 11 à 18 % au plus et Mo à raison de 1,25 % au plus, et éventuellement au moins un élément choisi dans le groupe formé par Ni à raison de 3 % au plus, V à raison de 5 % au plus, Ti à raison de 5 % au plus, Nb à raison de 3 % au plus et W à raison de 5 % au plus, le reste étant formé de Fe et des impuretés inévitables.

Des exemples d'aciers inoxydables martensitiques sont les aciers SUS 420, SUS 410 et SUS 416. Un exemple de composition comprend de préférence, en pourcentages pondéraux, C à raison de 0,4 % au plus, Si à raison de 1,0 % au plus, Mn à raison de 1,25 % au plus et Cr à raison de 11,5 à 14 %, et éventuellement au moins un élément choisi dans le groupe formé par Ni à raison de 3 % au plus, V à raison de 5 % au plus, Ti à raison de 5 % au plus, Nb à raison de 3 % au plus et W à raison de 5 % au plus, le reste étant formé de Fe et des impuretés inévitables.

Une poudre de cuivre pur est de préférence utilisée comme matière première de la poudre de cuivre. La poudre de cuivre est ajoutée afin que la teneur en cuivre du mélange de poudres soit comprise entre 5 et 40 % en poids par rapport à la quantité totale de poudre à base de fer, de poudre d'éléments d'alliage, de poudre de cuivre, de poudre de graphite et de poudre des fines particules destinées à accroître l'usinabilité. Aucune précipitation de Cu libre n'est observée lorsque la teneur en cuivre est inférieure à 5 % en poids dans le mélange de poudres. D'autre part, les propriétés mécaniques, telles que la résistance mécanique, sont réduites lorsque la teneur en poudre dépasse 40 % en poids. Ainsi, la teneur en cuivre du mélange de poudres est

<Desc/Clms Page number 16>

ajustée entre 5 et 40 % en poids et de préférence entre 10 et 30 %.

La poudre de graphite est ajoutée comme élément d'alliage destiné à accroître la résistance mécanique du corps fritté à base de fer et à accroître l'usinabilité par formation de la structure de la phase continue à une structure de perlite. Pour que ces effets soient obtenus, du graphite est ajouté de manière que la teneur en C du mélange de poudres soit comprise entre 0,5 et 2,5 % en poids.

La poudre de lubrifiant est ajoutée dans le mélange de poudres afin qu'elle augmente la moulabilité lors du moulage par compression et qu'elle augmente la masse volumique de l'ébauche. Du stéarate de zinc est avantageusement utilisé comme poudre de lubrifiant. La quantité de poudre de lubrifiant dans le mélange de poudre est de préférence comprise entre 0,5 et 5 parties en poids pour 100 parties de la totalité du mélange de poudres. La quantité totale du mélange de poudres est formée par la somme de la poudre à base de fer, de la poudre de cuivre, de la poudre d'éléments d'alliage, de la poudre de graphite et de la poudre de fines particules destinées à accroître l'usinabilité.

La poudre de fines particules destinées à accroître l'usinabilité peut aussi être ajoutée au mélange de poudres en plus de la poudre à base de fer, de la poudre de cuivre, de la poudre de graphite et de la poudre de lubrifiant, pour accroître l'usinabilité. La poudre de fines particules destinées à accroître l'usinabilité est de préférence formée d'un composé choisi parmi MnS, CaF2, BN et l'enstatite. Les poudres de MnS, CaF2, BN et d'enstatite permettent une augmentation de l'usinabilité et sont ajoutées sélectivement le cas échéant. Les fines particules destinées à augmenter l'usinabilité ont de préférence un diamètre particulaire inférieur ou égal à 150 m. La résistance mécanique à la limite diminue lorsque le diamètre des fines particules de la poudre destinées à accroître l'usinabilité dépasse 150 m. Le diamètre des fines particules de la poudre destinées à accroître l'usinabilité est de préférence compris entre 5 et 100 pm. La teneur préférable en poudre de

<Desc/Clms Page number 17>

fines particules destinées à accroître l'usinabilité, dans le mélange de poudres, le cas échéant, est comprise entre 0,1 et 5 % en poids par rapport à la quantité totale de la poudre à base de fer, de la poudre de cuivre, de la poudre d'éléments d'alliage, de la poudre de graphite et de la poudre des fines particules destinées à accroître l'usinabilité. L'effet d'augmentation de l'usinabilité ne peut pas être obtenu lorsque la teneur en poudre de fines particules destinées à accroître l'usinabilité est inférieure à 0,1 % en poids, alors que la résistance à la limite est réduite lorsque la teneur en poudres de fines particules destinées à accroître l'usinabilité dépasse 5 % en poids.

De préférence, l'une au moins des poudres choisies dans le groupe formé par les poudres de Cr, de Mo, de W, de Fe-Cr, de Fe-Mo et de Fe-W est en outre mélangée au mélange de poudres précité, seul ou en combinaison, comme poudre d'éléments d'alliage afin que la teneur totale soit inférieure ou égale à 40 % par rapport à la quantité totale de poudre à base de fer, de poudre d'éléments d'alliage, de poudre de cuivre, de poudre de graphite et de poudre d'augmentation d'usinabilité, et le mélange de poudres contient, en pourcentages pondéraux, 40 % au plus au total d'un ou plusieurs éléments choisis dans le groupe formé par Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, Ni à raison de 3 % au plus, Si à raison de 3 % au plus, Mn à raison de 2,5 % au plus, V à raison de 5 % au plus, Ti à raison de 5 % au plus, Nb à raison de 3 % au plus et W à raison de 5 % au plus.

De préférence, des poudres de Cr, de Mo, de W, de Fe-Cr, de Fe-Mo et de Fe-W sont mélangées afin qu'elles augmentent la résistance mécanique et réduisent le coefficient de dilatation thermique du corps fritté, la quantité mélangée étant inférieure ou égale à 40 % par rapport au total du mélange de poudres. Les éléments d'alliage sont répartis uniformément et la résistance mécanique du corps fritté diminue lorsque la quantité de ces poudres mélangées dépasse 40 %.

<Desc/Clms Page number 18>

Bien que le procédé de mélange ne soit pas particulièrement défini, un mélangeur en V est de préférence utilisé pour des raisons de rentabilité.

Le mélange de poudres est chargé dans un moule de moulage par pressage ou par compression destiné à donner une ébauche de forme voulue. Les conditions de moulage par pressage de l'ébauche sont de préférence ajustées de manière que le corps fritté possède un coefficient moyen de dilatation thermique inférieur ou égal à 13,5.10-6/ C entre la température ambiante et 200 C. Bien que le procédé de moulage du mélange de poudres ne soit pas particulièrement limité, une machine de pressage est avantageusement utilisée. La forme du moule est de préférence réalisée auparavant de manière que des gorges se forment aux faces latérales et/ou d'extrémité de l'ébauche.

L'ébauche est alors frittée entre 1 100 et 1 250 C. pour la formation d'un corps fritté.

L'état de frittage est de préférence ajusté de manière que le corps fritté possède un coefficient moyen de dilatation thermique inférieur ou égal à 13,5.10-6/ C entre la température ambiante et 200 C. Une atmosphère réductrice est avantageuse pour l'accélération de l'opération de frittage. L'état de frittage est ajusté de préférence de manière qu'un frittage en phase partiellement liquide soit exécuté et forme un corps fritté contenant des pores isolés ou partiellement connectés. Ce procédé permet l'obtention de pores isolés ou partiellement connectés car les pores sont bouchés par la phase de Cu libre.

Ensuite, le corps fritté est soumis à un traitement de sablage jusqu' à une rugosité de surface Rz comprise entre 10 et 100 pm. Le diamètre des particules projetées et la pression de soufflage sont réglés pour l'ajustement de la rugosité de surface. La surface est nettoyée par enlèvement de films superficiels oxydés, et la phase de Cu libre dispersée dans la phase continue est exposée à la surface par application du traitement de sablage. En conséquence, la mouillabilité entre la surface du corps fritté et l'alliage léger fondu est accrue et permet une meilleure réaction

<Desc/Clms Page number 19>

entre la surface et l'alliage fondu. La propriété d'adhérence est accrue puisqu'une liaison se forme sans espace à l'interface de l'alliage léger et du corps fritté. La résistance à la limite est aussi accrue grâce à l'effet supplémentaire d'accrochage qui résulte de l'augmentation de la propriété d'adhérence. Les pores exposés à la surface sont écrasés par application du traitement de sablage si bien que l'alliage léger fondu ne peut pas pénétrer dans le corps fritté pendant l'étape de moulage par enveloppement. Ainsi, les caractéristiques du corps fritté lui-même peuvent être conservées après le moulage par enveloppement. Cependant, aucun traitement de sablage n'est nécessaire lorsque la rugosité de la surface du corps fritté correspond à la plage indiquée après le frittage.

Le traitement par la vapeur d'eau est appliqué de préférence au corps fritté après le traitement de sablage.

De préférence, le traitement par la vapeur d'eau est appliqué entre 550 et 650 C pendant 30 à 90 min en atmosphère de vapeur d'eau. Un film de revêtement d'oxyde de fer se forme à la surface et l'exposition de Cu libre à la surface devient remarquable à la suite de ce traitement par la vapeur d'eau qui accélère aussi la réaction entre le corps fritté et l'alliage léger fondu et permet la liaison à l'interface sans espace restant, si bien que la propriété d'adhérence est accrue. Les pores voisins de la surface du corps fritté sont bouchés dans ce traitement par la vapeur d'eau si bien qu'une grande quantité de l'alliage léger fondu ne peut pas pénétrer profondément dans le corps fritté lors du moulage, et les caractéristiques du corps fritté à base de fer sont conservées après le moulage par enveloppement.

Le corps fritté à base de fer selon l'invention est monté à un emplacement correspondant d'un moule de coulée destiné à former le palier du moteur à combustion interne, et un organe d'alliage léger est produit par moulage en coquille à haute pression par injection de l'alliage léger fondu, par exemple d'alliage d'aluminium fondu, dans le moule de coulée. L'organe d'alliage léger est traité afin

<Desc/Clms Page number 20>

qu'il forme un produit final par usinage à la dimension prescrite.

Le corps fritté à base de fer produit par le procédé décrit précédemment est monté à un emplacement correspondant dans un moule de coulée et l'organe d'alliage léger est produit par coulée en coquille à haute pression par injection de l'alliage léger fondu. Un préchauffage à une température atteignant 500 à 550 C qui a été inévitable avec le corps fritté à base de fer classique, n'est plus nécessaire avec le corps fritté à base de fer selon l'invention. Au contraire, un préchauffage entre la température ambiante et 200 C suffit avec le corps fritté à base de fer selon l'invention. L'alliage léger fondu peut être injecté avec une bonne circulation dans le moule de coulée avec le corps fritté à base de fer selon l'invention sans préchauffage ou avec un préchauffage à basse température, si bien qu'une bonne propriété d'adhérence et une bonne résistance de liaison peuvent être assurées entre l'alliage léger fondu et le corps fritté. En conséquence, le procédé de production de l'organe d'alliage léger enveloppant le corps fritte à base de fer par coulée peut être simplifié et le coût de fabrication de l'organe d'alliage léger peut être réduit.

Exemples
Un mélange de poudres a été préparé par mélange et malaxage d'une poudre de fer pur constituant une poudre à base de fer ; une poudre de cuivre pur constituant une poudre de cuivre, une poudre de graphite, une poudre de stéarate de zinc formant un poudre de lubrifiant, et une poudre de MnS constituant une poudre de fines particules destinées à augmenter l'usinabilité ont été ajoutées au mélange de poudres. Le rapport de mélange de chaque poudre au mélange de poudres est indiqué dans le tableau 1.

Le mélange de poudres a été chargé dans un moule et moulé par pressage sous forme d'une ébauche ayant la forme représentée sur la figure 1A. Des gorges ayant une profondeur de 0,5 mm ont été formées aux faces d'extrémité et latérales d'une partie de l'ébauche comme indiqué sur la figure 1A. Une ébauche ayant une forme correspondant à la

<Desc/Clms Page number 21>

norme japonaise JIS Z2550 a été formée comme éprouvette de traction. Une ébauche ayant un diamètre de 50 mm et une longueur de 15 mm a aussi été préparée comme éprouvette de mesure d'une résistance de liaison après moulage par enveloppement.

Un corps fritté a été produit par frittage en phase liquide de chaque ébauche dans les conditions convenables suivant la teneur en Cu. Le corps fritté obtenu a été aussi soumis à un traitement de sablage et à un traitement supplémentaire par la vapeur d'eau le cas échéant. Le traitement de sablage a été réalisé avec une grille d'acier décrite dans la norme JIS G70 avec une pression de soufflage de 0,49 MPa. Le traitement à la vapeur d'eau a été exécuté à 550 C pendant 90 min.

La composition, la teneur en phase de Cu libre, la structure, la porosité, la forme des pores, la propriété de traction, le coefficient de dilatation thermique et la rugosité de surface ont été mesurés sur le corps fritté obtenu.

Une éprouvette a été échantillonnée dans le corps fritté pour la mesure de la teneur en Cu libre. Après polissage, la section de l'éprouvette a été observée avec un micro-analyseur à sonde électronique, et la teneur en phase de Cu libre a été mesurée avec un logiciel d'analyse d'images. Lorsque la section de l'éprouvette a été attaquée par l'acide "Nital" ou par attaque au marbre, la structure a été observée et la structure de la phase continue a été identifiée.

La porosité a été déterminée par transformation de la masse volumique du corps fritté mesurée par la méthode d'Archimède en pourcentage en volume de pores.

La forme des pores a été déterminée par mesure de la quantité de pores totalement connectés dans le corps fritté.

Les pores ont été déterminés comme étant isolés ou partiellement connectés lorsque la valeur du rapport de la quantité de pores totalement connectés à la quantité totale de pores était inférieure ou égale à 50 % alors que les pores ont été déterminés comme continus lorsque cette valeur a dépassé

<Desc/Clms Page number 22>

50 %. Le corps fritté a été immergé dans une cire liquide pendant 60 min et la quantité des pores totalement connectés a été déterminée par mesure de la quantité de cire qui a pénétré, après dégraissage de la cire ayant pénétré. La quantité totale des pores a été déterminée par transformation de la masse volumique du corps fritté, mesurée par la méthode d'Archimède, en une porosité.

Pour la mesure de la résistance à la traction, une éprouvette d'essais de traction a été préparée suivant les indications de la norme JIS Z2550. La résistance à la traction a été évaluée sous forme d'un rapport de résistance à la traction. Par utilisation de la résistance à la traction de l'alliage d'aluminium ADC12 comme référence (1,0), le rapport de résistance à la traction a été défini comme étant le rapport de la résistance à la traction du corps fritté à celle de l'alliage d'aluminium ADC12.

Le coefficient de dilatation thermique a été mesuré sous forme du coefficient moyen de dilatation thermique entre la température ambiante et 200 C. La rugosité de surface Rz ( m) a été obtenue par un rugosimètre de surface à sonde à aiguilles suivant la norme JIS B0601-1994.

La poudre d'acier inoxydable indiquée dans le tableau 1 a été utilisée à la place de poudre de fer pur (A) dans certains des corps frittés. La poudre d'acier inoxydable était (B) une poudre d'acier inoxydable ferritique (SUS 430) ou (C) une poudre d'acier inoxydable martensitique (SUS 410L). Dans certains des corps frittés, ces derniers ont été produits par mélange en outre, au mélange de poudres, d'au moins une poudre choisie dans le groupe formé par (a) une poudre de Cr, (b) une poudre de Mo, (c) une poudre de W, (d) une poudre de Fe-Mo, (e) une poudre de Fe-Cr ou (f) une poudre de Fe-W.

Le corps fritté à base de fer obtenu comme décrit précédemment a été monté à un emplacement prescrit du moule de coulée du palier 3 d'un moteur à combustion interne formant un organe d'armature 1 comme représenté sur la figure 2. Le corps fritté à base de fer n'a pas été préchauffé ou a été préchauffé à 200 C avant montage sur le moule de

<Desc/Clms Page number 23>

coulée. Ensuite, l'alliage d'aluminium fondu (JIS ADC12) a été injecté par coulée en coquille à haute pression pour la formation de blocs-moteurs 2a et 2b de moteurs à combustion interne ayant des dimensions prescrites.

Une éprouvette d'essais de traction comprenant l'interface entre le corps fritté et l'alliage d'aluminium a été échantillonnée dans le palier de moteur à combustion interne obtenu pour la mesure de la résistance à la traction.

L'éprouvette de résistance à la traction a été échantillonnée dans la direction contenant l'interface qui est perpendiculaire à l'axe de l'éprouvette. La résistance à la traction # a été évaluée sous forme du rapport de résistance à la traction et d'une résistance voulue à l'interface #E (#/#E). La résistance #E représente la résistance à l'interface d'une fonte revêtue d'aluminium enveloppée dans un alliage d'aluminium par coulée d'un alliage d'aluminium. Une éprouvette contenant le corps fritté a été échantillonnée dans le palier du moteur à combustion interne, et le coefficient moyen de dilatation thermique a été mesuré entre la température ambiante et 200 C avec un appareil de mesure de coefficient de dilatation thermique. On a obtenu une augmentation de productivité de 30 % et une réduction du coût de production de 50 % par omission du préchauffage du corps fritté, ou par utilisation du corps fritté préchauffé à basse température, lorsque le corps fritté a été enveloppé dans l'alliage d'aluminium par coulée, par rapport au cas de la fonte habituelle enveloppée par coulée dans l'alliage d'aluminium.

Les résultats obtenus sont représentés dans le tableau 2.

Tous les échantillons des exemples selon l'invention avaient un rapport de résistance à la traction supérieur ou égal à 1,0, et un rapport de résistance de liaison atteignant 1,0 même sans préchauffage ou avec un préchauffage à basse température avant coulée par enveloppement dans l'alliage d'aluminium. Le coefficient de dilatation thermique de l'organe de palier après enveloppement dans l'alliage d'aluminium par coulée est inférieur ou égal à

<Desc/Clms Page number 24>

15,0.10-6/ C dans les exemples selon l'invention, c'est-à- dire une valeur proche du coefficient de dilatation thermique du matériau à base de fer.

D'autre part, le rapport de résistance à la traction est faible, le rapport de résistance à la liaison est faible et le coefficient de dilatation thermique est élevé dans les échantillons des exemples comparatifs qui ne sont pas compris dans la plage selon l'invention. En conséquence, le coefficient de dilatation thermique du palier dans lequel le corps fritté à base de fer est enveloppé par coulée ne peut pas être réduit lorsque le moteur à combustion interne fonctionne si bien que le changement de jeu entre le palier et le vilebrequin ne peut pas être convenablement maintenu et crée un risque de bruit et de vibrations.

L'invention donne des effets industriellement remarquables, tels que les corps frittés à base de fer selon l'invention possèdent d'excellentes propriétés mécaniques, telles qu'une résistance à la traction élevée par rapport aux alliages légers tels que l'alliage d'aluminium, et une excellente propriété de coulée par enveloppement par l'alliage léger, le corps pouvant être produit facilement et de manière peu coûteuse. Le corps fritté à base de fer selon l'invention a une excellente propriété d'adhérence et une résistance de liaison au métal léger, tel que l'alliage d'aluminium, qui est élevée, si bien que l'interface entre le métal léger et le corps fritté est liée sans qu'il ne reste d'espace après la coulée d'enveloppement par le métal léger. En outre, le corps fritté à base de fer selon l'invention peut conserver une résistance mécanique élevée et un faible coefficient de dilatation thermique par rapport aux valeurs de l'alliage léger, même après la coulée d'enveloppement dans l'alliage léger. Le corps fritté à base de fer selon l'invention ne nécessite pas de préchauffage ou seulement un préchauffage à une température aussi faible que 200 C environ, avant enveloppement par coulée de l'alliage léger. En conséquence, le procédé de fabrication de l'organe peut être simplifié et permet une remarquable réduction du coût de production des éléments de moteur à combustion

<Desc/Clms Page number 25>

interne par rapport aux procédés classiques. En outre, le changement de jeu entre le palier et le vilebrequin peut être convenablement conservé lors du fonctionnement du moteur à combustion interne, le corps fritté à base de fer selon l'invention étant enveloppé par coulée dans le palier du moteur à combustion interne.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux corps et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

<Desc/Clms Page number 26>

Tableau 1

<tb>
<tb> Mélange <SEP> Mélange <SEP> de <SEP> poudres
<tb> de <SEP> @
<tb> poudres <SEP> Poudre <SEP> Poudre <SEP> Poudre <SEP> Poudre <SEP> Poudre <SEP> de <SEP> fines
<tb> n <SEP> à <SEP> base <SEP> d'autres <SEP> de <SEP> de <SEP> particules <SEP> augmentant
<tb> de <SEP> fer <SEP> éléments <SEP> graphite <SEP> cuivre <SEP> l'usinabilité
<tb> d'alliage <SEP> % <SEP> en <SEP> % <SEP> en
<tb> poids <SEP> poids
<tb> Nature <SEP> Nature**, <SEP> Nature <SEP> Diamètre <SEP> Quantité
<tb> * <SEP> quantité <SEP> *** <SEP> particu- <SEP> mélangée
<tb> mélangée <SEP> laire <SEP> % <SEP> en
<tb> (% <SEP> en <SEP> poids) <SEP> moyen <SEP> pm <SEP> poids
<tb> 1 <SEP> A- <SEP> 1,0 <SEP> 10
<tb> 2- <SEP> 1,5 <SEP> 10- <SEP> - <SEP> -
<tb> 3- <SEP> 1,5 <SEP> 15- <SEP> - <SEP> -
<tb> 4- <SEP> 1,5 <SEP> 20
<tb> 5- <SEP> 0,8 <SEP> 4
<tb> 6- <SEP> 0,4 <SEP> 20
<tb> 7- <SEP> 3,0 <SEP> 20
<tb> 8- <SEP> 0,5 <SEP> 45- <SEP> - <SEP> -
<tb> 9- <SEP> 1,5 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,60
<tb> 10- <SEP> 1,5 <SEP> 20 <SEP> II <SEP> 30 <SEP> 0,60
<tb> 11 <SEP> - <SEP> 1,5 <SEP> 20 <SEP> III <SEP> 30 <SEP> 0,60
<tb> 12 <SEP> e <SEP> :10 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 13 <SEP> d:5,e:10 <SEP> 1,0 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 14 <SEP> d:10 <SEP> 1,0 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 15 <SEP> f <SEP> :5 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 16 <SEP> a <SEP> :20 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 17 <SEP> b <SEP> :5 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 18 <SEP> c <SEP> :3 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 19 <SEP> e <SEP> :55 <SEP> 30 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 20 <SEP> a:10,d:10,e:55 <SEP> 2,5 <SEP> 20 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 21 <SEP> B- <SEP> 2,5 <SEP> 30 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 22 <SEP> C <SEP> - <SEP> 2,5 <SEP> 30 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb> 23 <SEP> B <SEP> e <SEP> :50 <SEP> 30 <SEP> I <SEP> 20 <SEP> 0,75
<tb>
*) A : pur, B : 410L, C : 430 **)a : poudre de Cr, b : poudre de Mo, c : poudre de W, d : poudre de Fe-Mo, e : de Fe-Cr, f : de Fe-W ***) I : MnS, II : CaF2, III : enstatite.

<Desc/Clms Page number 27>

Tableau 2 (début)

<tb>
<tb> Echan- <SEP> Mélange <SEP> Corps <SEP> fritté
<tb> tillon <SEP> de <SEP> @
<tb> n' <SEP> poudres <SEP> Traite- <SEP> Traite- <SEP> Composition <SEP> (teneur <SEP> % <SEP> en <SEP> poids)
<tb> n' <SEP> ment <SEP> de <SEP> ment <SEP> à <SEP> ####
<tb> sablage <SEP> la <SEP> C <SEP> Cu <SEP> Autres <SEP> Teneur <SEP> Le
<tb> vapeur <SEP> éléments <SEP> totale <SEP> reste
<tb> d'eau <SEP> en
<tb> autres
<tb> éléments
<tb> 1 <SEP> 1 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 0,9 <SEP> 10- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 2 <SEP> 2 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 1,4 <SEP> 10- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 3 <SEP> 3 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1,4 <SEP> 14 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 4 <SEP> 3 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1,4 <SEP> 14 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 5 <SEP> 3 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 1,4 <SEP> 14- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 6 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1,4 <SEP> 18- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 7 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1,4 <SEP> 18- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 8 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 1,4 <SEP> 18- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 9 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 1,4 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 10 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 1,4 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 11 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1,4 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 12 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1,4 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 13 <SEP> 4 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 1,4 <SEP> 18- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 14 <SEP> 5 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 0,8 <SEP> 4. <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 15 <SEP> 5 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 0,8 <SEP> 4 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 16 <SEP> 6 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 0,4 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 17 <SEP> 7 <SEP> oui <SEP> oui <SEP> 2,7 <SEP> 18- <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 18 <SEP> 8 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 0,5 <SEP> 43 <SEP> - <SEP> - <SEP> Fe
<tb> 19 <SEP> 12 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 0,9 <SEP> 18 <SEP> Cr <SEP> :6,0 <SEP> Fe
<tb> 20 <SEP> 13 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 0,9 <SEP> 18 <SEP> Cr:6,0 <SEP> Mo:2,5 <SEP> 8,5 <SEP> Fe
<tb> 21 <SEP> 14 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 0,9 <SEP> 18 <SEP> Mo:5,0 <SEP> 5,0 <SEP> Fe
<tb> 22 <SEP> 15 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 0,9 <SEP> 18 <SEP> W <SEP> :2,5 <SEP> 2,5 <SEP> Fe
<tb> 23 <SEP> 19 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 0,9 <SEP> 27 <SEP> Cr <SEP> :30,0 <SEP> 30,0 <SEP> Fe
<tb> 24 <SEP> 20 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 2,4 <SEP> 27 <SEP> Cr:40,0 <SEP> Mo:5,0 <SEP> 45,0 <SEP> Fe
<tb> 25 <SEP> 21 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 2,4 <SEP> 28 <SEP> Cr:8,5 <SEP> Si <SEP> :0,5 <SEP> 9,1 <SEP> Fe
<tb> Mn:0,l
<tb> 26 <SEP> 22 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 2,4 <SEP> 28 <SEP> Cr <SEP> :12,0 <SEP> 12,6 <SEP> Fe
<tb> Mn:0,l
<tb> 27 <SEP> 23 <SEP> oui <SEP> non <SEP> 2,4 <SEP> 28 <SEP> Cr:30,0 <SEP> Si:0,l <SEP> 30,1 <SEP> Fe
<tb>

<Desc/Clms Page number 28>

Tableau 2 (suite)

<tb>
<tb> Echan- <SEP> Corps <SEP> fritté
<tb> tillon
<tb> n <SEP> Porosité <SEP> Forme <SEP> des <SEP> pores <SEP> Teneur <SEP> en
<tb> % <SEP> en <SEP> particules
<tb> volume <SEP> d'augmentation
<tb> d'usinabilité,
<tb> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> 1 <SEP> 15 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 2 <SEP> 14 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 3 <SEP> 14 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 4 <SEP> 14 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 5 <SEP> 14 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 6 <SEP> 13 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 7 <SEP> 13 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 8 <SEP> 13 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 9 <SEP> 13 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 10 <SEP> 4 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 11 <SEP> 40 <SEP> Continus-
<tb> 12 <SEP> 13 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 13 <SEP> 13 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 14 <SEP> 10 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 15 <SEP> 10 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 16 <SEP> 35 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 17 <SEP> 15 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 18 <SEP> 6 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés-
<tb> 19 <SEP> 15 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb> 20 <SEP> 15 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb> 21 <SEP> 15 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb> 22 <SEP> 15 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb> 23 <SEP> 34 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb> 24 <SEP> 34 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb> 25 <SEP> 30 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS <SEP> :0,75
<tb> 26 <SEP> 30 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb> 27 <SEP> 30 <SEP> Isolés <SEP> et <SEP> partiellement <SEP> connectés <SEP> MnS:0,75
<tb>

<Desc/Clms Page number 29>

Tableau 2 (suite)

<tb>
<tb> Echan- <SEP> Corps <SEP> fritté
<tb> tillon
<tb> n <SEP> Phase <SEP> de <SEP> Structure <SEP> Rugosité <SEP> Propriétés <SEP> de <SEP> Coefficient
<tb> Cu <SEP> libre, <SEP> de <SEP> phase <SEP> de <SEP> surface <SEP> traction <SEP> de
<tb> surface <SEP> % <SEP> continue <SEP> Rz, <SEP> pm <SEP> dilatation
<tb> *** <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> thermique.1
<tb> traction* <SEP> 06K-1
<tb> 1 <SEP> 8 <SEP> P <SEP> 32 <SEP> 2,9 <SEP> 12,2
<tb> 2 <SEP> 8 <SEP> P <SEP> 33 <SEP> 2,9 <SEP> 12,1
<tb> 3 <SEP> 13 <SEP> P <SEP> 26 <SEP> 2,8 <SEP> 12,6
<tb> 4 <SEP> 13 <SEP> P <SEP> 44 <SEP> 2,8 <SEP> 12,6
<tb> 5 <SEP> 13 <SEP> P <SEP> 43 <SEP> 2,7 <SEP> 12,6
<tb> 6 <SEP> 17 <SEP> P <SEP> 25 <SEP> 2,6 <SEP> 13,2
<tb> 7 <SEP> 17 <SEP> P <SEP> 44 <SEP> 2,6 <SEP> 13,2
<tb> 8 <SEP> 17 <SEP> P <SEP> 45 <SEP> 2,6 <SEP> 13,2
<tb> 9 <SEP> 17 <SEP> P <SEP> 74 <SEP> 2,6 <SEP> 13,2
<tb> 10 <SEP> 18 <SEP> P <SEP> 42 <SEP> 3,1 <SEP> 12,9
<tb> 11 <SEP> 13 <SEP> P <SEP> 41 <SEP> 0,7 <SEP> 11,9
<tb> 12 <SEP> 17 <SEP> P <SEP> 8 <SEP> 2,6 <SEP> 13,2
<tb> 13 <SEP> 17 <SEP> P <SEP> 102 <SEP> 2,6 <SEP> 13,2
<tb> 14 <SEP> P <SEP> 45 <SEP> 3,3 <SEP> 11,9
<tb> 15 <SEP> - <SEP> P <SEP> 81 <SEP> 3,1 <SEP> 11,9
<tb> 16 <SEP> 16 <SEP> P <SEP> 48 <SEP> 0,9 <SEP> 12,0
<tb> 17 <SEP> 18 <SEP> P <SEP> 45 <SEP> 0,9 <SEP> 12,7
<tb> 18 <SEP> 43 <SEP> P <SEP> 51 <SEP> 0,8 <SEP> 15,1
<tb> 19 <SEP> 16 <SEP> P <SEP> 27 <SEP> 2,4 <SEP> 12,5
<tb> 20 <SEP> 16 <SEP> P <SEP> 26 <SEP> 2,2 <SEP> 12,2
<tb> 21 <SEP> 16 <SEP> P <SEP> 29 <SEP> 2,1 <SEP> 12,3
<tb> 22 <SEP> 16 <SEP> P <SEP> 31 <SEP> 2,1 <SEP> 12,3
<tb> 23 <SEP> 21 <SEP> M <SEP> 28 <SEP> 1,6 <SEP> 10,1
<tb> 24 <SEP> 15 <SEP> M <SEP> 24 <SEP> 0,8 <SEP> 10,4
<tb> 25 <SEP> 24 <SEP> M+B <SEP> 27 <SEP> 1,5 <SEP> 11,9
<tb> 26 <SEP> 24 <SEP> M+B <SEP> 33 <SEP> 1,5 <SEP> 11,1
<tb> 27 <SEP> 24 <SEP> M <SEP> 31 <SEP> 1,3 <SEP> 10,7
<tb>
*) Le rapport de résistance à la traction est exprimé par rapport à la résistance mécanique de l'alliage ADC12 qui est égale à 1,0.

***) P : B : M : ****) La résistance de liaison dans le cas de l'utilisation de fonte revêtue d'aluminium est définie comme étant égale à 1,0

<Desc/Clms Page number 30>

Tableau 2 (fin)

<tb>
<tb> Echan- <SEP> Préchauffage <SEP> Propriétés <SEP> après <SEP> coulée <SEP> Note
<tb> tillon <SEP> avant <SEP> coulée <SEP> d'enveloppement
<tb> n' <SEP> d'enveloppement <SEP> Propriétés <SEP> Coefficient
<tb> de <SEP> traction <SEP> de <SEP> dilatation
<tb> thermique
<tb> Température <SEP> Rapport <SEP> de <SEP> .10-6K-1
<tb> C <SEP> résistance <SEP> à
<tb> la
<tb> flexion****
<tb> 1 <SEP> TA <SEP> 1,0 <SEP> 12,3 <SEP> Exemple
<tb> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 12,3
<tb> 2 <SEP> TA <SEP> 1,1 <SEP> 12,3 <SEP> Exemple
<tb> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 12,3
<tb> 3 <SEP> TA <SEP> 1,0 <SEP> 12,8 <SEP> Exemple
<tb> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 12,8
<tb> 4 <SEP> TA <SEP> 1,2 <SEP> 12,8 <SEP> Exemple
<tb> 200 <SEP> 1,2 <SEP> 12,8
<tb> 5 <SEP> 200 <SEP> 1,4 <SEP> 12,8 <SEP> Exemple
<tb> 6 <SEP> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 13,5 <SEP> Exemple
<tb> 7 <SEP> 200 <SEP> 1,2 <SEP> 13,5 <SEP> Exemple
<tb> 8 <SEP> 200 <SEP> 1,5 <SEP> 13,5 <SEP> Exemple
<tb> 9 <SEP> 200 <SEP> 1,4 <SEP> 13,5 <SEP> Exemple
<tb> 10 <SEP> 200 <SEP> 0,8- <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 11 <SEP> 200 <SEP> 2,2 <SEP> 16,5 <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 12 <SEP> 200 <SEP> 0,9- <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 13 <SEP> 200 <SEP> 0,9- <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 14 <SEP> 200 <SEP> 0,5- <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 15 <SEP> 200 <SEP> 0,8- <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 16 <SEP> 200 <SEP> 2,1 <SEP> 16,3 <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 17 <SEP> 200 <SEP> 0,7- <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 18 <SEP> 200 <SEP> 1,2- <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 19 <SEP> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 12,7 <SEP> Exemple
<tb> 20 <SEP> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 12,5 <SEP> Exemple
<tb> 21 <SEP> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 12,5 <SEP> Exemple
<tb> 22 <SEP> 200 <SEP> 1,1 <SEP> 12,4 <SEP> Exemple
<tb> 23 <SEP> 200 <SEP> 2,3 <SEP> 13,9 <SEP> Exemple
<tb> 24 <SEP> 200 <SEP> 2,3 <SEP> 12,7 <SEP> Exemple <SEP> comparatif
<tb> 25 <SEP> 200 <SEP> 2,1 <SEP> 14,1 <SEP> Exemple
<tb> 26 <SEP> 200 <SEP> 2,1 <SEP> 13,9 <SEP> Exemple
<tb> 27 <SEP> 200 <SEP> 2,1 <SEP> 13,8 <SEP> Exemple
<tb>

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Corps fritté (1) à base de fer, caractérisé en ce qu'il a une composition qui contient, en pourcentages pondéraux, C à raison de 0,5 à 2,5 %, Cu à raison de 5 à 40 % et le reste formé de Fe et d'impuretés inévitables, ayant une structure contenant des pores et des phases de Cu libres dispersées dans une phase continue, avec un coefficient moyen de dilatation thermique entre la température ambiante et 200 C inférieur ou égal à 13, 5 . 10-6/ * Cet une rugosité de surface Rz comprise entre 10 et 100 pm, présentant d'excellentes propriétés de coulée par enveloppement par un alliage léger.

2. Corps selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface est soumise à un traitement de sablage.

3. Corps selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface est soumise à un traitement par la vapeur d'eau après le traitement de sablage.

4. Corps selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la phase continue a une structure de perlite.

5. Corps selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la structure comporte en outre du graphite libre dispersé dans la phase continue.

6. Corps selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pores sont isolés les uns des autres ou partiellement connectés les uns aux autres.

7. Corps selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rapport en volume des pores et du volume total du corps fritté (1) est compris entre 5 et 35 % en volume.

8. Corps selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la composition contient en outre 0,1 à 5 % en poids de fines particules destinées à augmenter l'usinabilité et ayant un diamètre particulaire inférieur ou égal à 150 pm et comprenant au moins un composé choisi dans le groupe formé par MnS, CaF2, BN et l'enstatite.

9. Corps selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la composition contient en outre,

<Desc/Clms Page number 32>

en pourcentages pondéraux, 40 % au plus au total d'au moins un élément choisi dans le groupe constitué par Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, Ni à raison de 3 % au plus, Si à raison de 3 % au plus, Mn à raison de 2,5 % au plus, V à raison de 5 % au plus, Ti à raison de 5 % au plus, Nb à raison de 3 % au plus et W à raison de 5 % au plus.

10. Corps selon la revendication 9, caractérisé en ce que la phase continue a une structure choisie parmi une structure de bainite, une structure de martensite et une structure d'un mélange de ces deux structures.

11. Corps selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une gorge formée dans au moins une face choisie parmi des faces d'extrémité et des faces latérales.

12. Corps selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coefficient de dilatation thermique, après enveloppement par un alliage d'aluminium par coulée, est inférieur ou égal à 15,0.10-6/ C sous forme du coefficient moyen de dilatation thermique entre la température ambiante et 200 C.

13. Organe d'alliage léger enveloppant un corps fritté (1) à base de fer selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est formé par coulée.

14. Procédé de production d'un corps fritté (1) à base de fer destiné à être enveloppé par coulée d'un alliage léger, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : la préparation d'un mélange de poudres par mélange d'une poudre à base de fer, d'une poudre de cuivre, d'une poudre de graphite et d'un poudre de lubrifiant, le remplissage d'un moule par le mélange de poudres, la formation d'une ébauche par moulage par pressage, et la formation du corps fritté (1) par frittage de l'ébauche, la poudre de cuivre et la poudre de graphite sont mélangées de manière que la teneur en Cu soit comprise entre 5 et 40 % en poids et la teneur en C entre 0,5 et 2,5 % en

<Desc/Clms Page number 33>

poids par rapport à la quantité totale de la poudre à base de fer, de la poudre de cuivre et de la poudre de graphite dans le mélange en poudre, une condition au moins choisie parmi les conditions de moulage de la poudre comprimée et les conditions de frittage est réglée de manière que le coefficient moyen de dilatation thermique du corps fritté (1) soit inférieur ou égal à 13,5.10-6/ C entre la température ambiante et 200 C, et la rugosité Rz de surface est ajustée entre 10 et 100 m.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la poudre à base de fer est choisie parmi une poudre de fer pur, une poudre d'acier inoxydable ferritique, une poudre d'acier inoxydable martensitique, un mélange de poudres de fer pur et d'acier inoxydable ferritique, un mélange de poudres de fer pur et d'acier inoxydable martensitique.

16. Procédé selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce qu'il comprend un traitement par sablage suivi d'un traitement par la vapeur d'eau.

17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le mélange de poudres contient, par rapport à la quantité totale du mélange de poudres, 0,1 à 5 % en poids d'une poudre de fines particules destinées à augmenter l'usinabilité et comprenant au moins un composé en poudre choisi parmi MnS, CaF2, BN et l'enstatite, ayant une dimension particulaire inférieure à égale à 15 0 m.

18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que le mélange de poudres est en outre mélangé à une poudre d'un élément d'alliage comprenant au moins une poudre choisie parmi une poudre de Cr, un poudre de Mo, une poudre de W, une poudre de Fe-Cr, une poudre de Fe-Mo et une poudre de Fe-W, afin que le mélange de poudres contienne, en pourcentages pondéraux, au plus 40 % au total d'éléments d'alliage choisis dans le groupe comprenant Cr à raison de 30 % au plus, Mo à raison de 10 % au plus, W à raison de 5 % au

<Desc/Clms Page number 34>

plus, Si à raison de 3 % au plus et Mn à raison de 2,5 % au plus, par rapport à la quantité totale du mélange de poudres.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend la formation d'une gorge à une face au moins choisie parmi les faces d'extrémité et latérales de l'ébauche dans l'étape de moulage par pressage.

20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend la formation d'une gorge dans l'une au moins des faces d'extrémité et latérales de l'ébauche au cours du moulage par pressage et d'une étape ultérieure d'usinage.

21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'une gorge est formée dans l'une au moins des faces d'extrémité et latérales du corps fritté (1) par usinage après frittage.

22. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la rugosité de surface Rz est ajustée par un traitement de sablage du corps fritté (1).