WO1998053140A1 - Composite blade usable in particular in the paper industry - Google Patents

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WO1998053140A1
WO1998053140A1 PCT/FR1997/001825 FR9701825W WO9853140A1 WO 1998053140 A1 WO1998053140 A1 WO 1998053140A1 FR 9701825 W FR9701825 W FR 9701825W WO 9853140 A1 WO9853140 A1 WO 9853140A1
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blade according
coating
composite blade
substrate
strip
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Laurent Kropf
Bernard Hansz
Christian Coddet
Han Lin Liao
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Laurent Kropf
Bernard Hansz
Christian Coddet
Han Lin Liao
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G3/00Doctors
    • D21G3/005Doctor knifes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/08Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/10Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with blades

Definitions

  • the present invention relates to a composite blade, which can find application in different technical or industrial fields, in particular in the paper industry.
  • the composite blades considered by the present invention comprise:
  • an interfacing coating bonded on one side to the substrate of the strip, directly or indirectly, and adapted on the other side, in particular in shape, to a sliding contact with a medium in movement relative to the blade , this medium can have different consistencies, solid, liquid, viscous or pasty; this interface coating extends longitudinally in the direction of the blade, transversely from at least one longitudinal edge, identical to or different from the longitudinal edge of the strip of substrate, and at least on one of the faces of this same band; and this interfacing coating comprises at least one contact material, in solid form, adapted to resist sliding contact with the treated medium in motion, but different from the substrate.
  • doctor blades whether they are blades designated under the English term of "doctor blade” or blades in direct contact with the external and hard surface of a cylinder, are known and described for example in
  • doctor blade or even a blade (doctor blade), well known to man profession in the paper industry;
  • the properties or characteristics of the interfacing coating, and / or of the contact material are particularly important for obtaining a coating meeting the requirements of the paper industry, for example in tarnished thickness, uniformity, and surface finish.
  • the coating material or "coating sauce”, behaving like a non-Newtonian fluid the value of the coefficient of friction of the interfacing coating with respect to the coating sauce is very important, because this coefficient influences the rate of shearing of the coating sauce, which in turn determines the regularity or homogeneity of the coating finally obtained.
  • the porosity of the contact material of the interfacing coating plays a major role in obtaining a good quality coating.
  • the subject of the present invention is a new concept of composite blade, making it possible to control or master the properties or characteristics of the interfacing coating, in a manner adapted to the medium treated in movement, for example with respect to the coating sauce, and this during the entire period of use, or lifetime of the composite blade.
  • the thickness of this single layer of contact material that is to say the smallest thickness existing in the active zone of the strip, relative to the corresponding face of the strip, according to the length and / or the width of the latter, must be at least equal to 60 ⁇ m.
  • an interfacing coating according to the invention differs from the coatings traditionally obtained until now, by the following two characteristics: - on an appropriate observation scale, for example in polarized light microscopy, and sectional view in the thickness of the contact material, one cannot distinguish the existence of several superimposed elementary layers, delimiting between them one or more discontinuities, always on the scale of observation used; the overall thickness of the interfacing coating, consisting of the only contact material retained, is at least equal to 60 ⁇ m, that is to say is greater than the thickness of an elementary layer, such that obtained with the usual techniques of hot spraying of the contact material, for example spraying into a plasma.
  • the contact material of the interfacing coating comprises by weight, in homogeneous and isotropic mixture, on the one hand, mainly a cohesive complex base comprising several inert components in mixture , and secondly, in the minority, at least one agent for modifying the complex base, or adjusting at least one characteristic for interfacing the blade with the treated medium in motion.
  • the inert components of the cohesive complex base are metals, and for example different metals, chosen in particular from the group comprising iron, chromium, nickel, tungsten, molybdenum, and copper.
  • an interfacing coating is obtained, not only adapted or adaptable to the treated medium in motion, but also having very good properties. intrinsic, in particular due to the specific mass of the contact material, at least equal to 8000 kg / nr, and preferably between 2000 and 19000 kg / m 3 .
  • the interfacing coatings obtained according to the invention have demonstrated very good resistance to deformations of the composite strip, while remaining integral with the substrate of the strip, in the sense of an absence of peeling between layers and / or by relative to the strip substrate.
  • An interfacing coating is obtained directly on the substrate of the strip, having the different characteristics or properties stated and discussed previously.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a composite blade according to the invention, as used for coating on a strip of paper;
  • FIG. 2 shows a top view of the composite blade, in its position shown in Figure 1, and before use.
  • a composite blade 1 comprises:
  • the person skilled in the art knows how to adapt, and has described different profiles, in particular bevel, of the coating 3 for interfacing. , and possibly the strip 2 of the substrate, adapted to each other and to the required coating conditions.
  • the interfacing coating 3, and its constituent contact material which are obtained as described above, in particular with the minimum thickness (e) shown in FIG. 1, and at least equal to 60 ⁇ m in the active area of the slide.
  • the contact coating 3 adheres directly to the substrate of the strip 2.
  • the substrate of the strip 2 consists of at least one metallic steel, for example by a hardened steel, having a grade as used for the manufacture of springs.
  • the substrate of the strip 2 can also consist of a polymeric material, composite or not.
  • the longitudinal edge 3a of the interfacing coating 3 is aligned or superimposed with the longitudinal edge 2c of the strip 2.
  • the interfacing coating 3 extends transversely on the face 2a of the strip 2, from the entry edge 3a up to an exit edge 3c.
  • this interfacing coating 3 can also extend on the other face 2b of the strip 2.
  • the interfacing coating 3 can be bonded to the strip 2 by an appropriate adhesive intermediate layer, although the direct deposition of the contact material on the substrate of the strip 2 constitutes a preferred form of the invention.
  • the blade interfacing characteristic (s), controlled or adjusted by the modifying agent are:
  • the porosity of the interfacing coating 3 or of the contact material expressed as a percentage of the internal surface of said material relative to the apparent surface of interfacing coating; for example, this porosity is less than 4%; - And / or the coefficient of friction of the coating 3 of interfacing with respect to the moving medium 4;
  • this hardness is at least equal to 700 Vickers.
  • the cohesive and aggregated complex base represents by weight, between 75% and 95%, and preferably between 80% and 90% of the contact material.
  • the modifier (s) are non-metallic, and in particular metalloids chosen from the group comprising carbon, silicon, and boron.
  • This modifier can also be a plastic, or a polymer.
  • the hardness is increased and the coefficient of friction of the interfacing coating is reduced; and by boronizing the iron, the hardness is increased and the coefficient of friction of this same coating is reduced.
  • the characteristic or characteristics of the interfacing coating can also be controlled, by chemically modifying at least one inert compound of the cohesive complex base of the contact material, by oxidation, or boruration, or carburation, that is to say by introducing in the crystal lattice or not of the cohesive complex base, all appropriate interstitial elements.
  • the reactivity of the particles with air substantially modifies the properties of said coating, in particular its attachment power or its wettability.
  • a contact material which comprises, on the side of the substrate, a thickness of at least 5 ⁇ m of non-oxidized components and, on the side of the contact edge, of at least a thickness of 5 ⁇ m of oxidized components.
  • surfactants selected from the group comprising especially B, Si, Al, Mn, Ti, Ag, Mo, which can be supplemented with metals such as Fe, Cr, Ni.
  • the weight contents can vary between certain limits, reduced to the total weight of the coating deposited on the substrate.
  • the contents in the mixture of the cohesive base can be:
  • the components which provide good hardness to the coating are preferably chosen from B, Si, Mn, Ti, Mo and Fe, while the wettability is imparted by the oxides of these same components, in a fairly large proportion and / or by the oxides of Al, Cr, Ni.
  • the hardness of the coating is also improved by incorporating carbon as a modifying agent, for example in a content by weight of between 0.5 and 30%.
  • a coating according to the invention and produced with pure titanium has given excellent results with regard to the attachment to a steel substrate and to the wettability imparted by the titanium oxides nitrides which have formed with the nitrogen of the air during the plasma projection of the titanium particles in the last passes of the plasma torch.
  • a coating having a porosity of less than 4% by volume, the surface size of the pores not exceeding 20 ⁇ m 2 .
  • at least 80% of the porosity is made up of pores whose surface size is less than 10 ⁇ m 2 .
  • the recommended porosity made it possible to note that the rheological problems were avoided during coating, the best results having been obtained when 90% of the porosity consisted of pores whose surface size was less than 10 ⁇ m ⁇ .
  • an interfacing coating preference is given to other deposition techniques such as vacuum vapor deposition, electroplating, etc. which may also be suitable, plasma spraying onto the substrate, particles of one or more metallic components indicated above, in a gas flow at high temperature and at very high speed (supersonic).
  • Various thermal spraying techniques are available such as, for example, the so-called HVOF ("high velocity oxy fuel”) technique implemented for example in the CDS device manufactured by SULZER-METCO.
  • the metal particles are projected directly onto the substrate, each passage or pass of the plasma torch being carried out longitudinally in the direction of said blade and transversely from at least the longitudinal contact edge of said blade, and so that the residence time between the point of impact of the molten particle on the substrate and its cooling point is as short as possible, which avoids the formation of oxides which would be detrimental to a good adhesion of said particles on the substrate.
  • This reduced residence time is maintained at each passage of the plasma torch until at least a thickness of 5 ⁇ m of coating has been formed. Then the major part of the coating is deposited, increasing, if desired, the cooling time of the molten particles deposited on the substrate. In any case, for at least the last five microns of the coating, it is cooled more slowly so as to form oxides.
  • a sub-layer can be deposited on the substrate before proceeding with the plasma spraying of the particles, the thickness of the sub-layer which is preferably a sub-layer.
  • Ni-Cr or Ni-Al layer is weak compared to the thickness of the coating itself which is of the order of a millimeter.
  • the surfactants are used with a ceramic matrix of the alumina, zirconia and other type.
  • the surfactants are used in the pure state or in the partially or totally oxidized, nitrided or carburized state, the supplements being able to be metals or ceramics.
  • the composite blade according to the invention comprises a contact material comprising at least 80% of pure titanium and approximately 15 to 20% of titanium oxynitride on the surface.

Abstract

The invention concerns a composite blade (1) usable in particular in the paper industry, comprising a substrate (2) providing the main mechanical properties, an interface coating (3) deposited on at least part of at least one of the surfaces (2a, 2b) of said substrate (2), said coating (3) extending longitudinally along said blade (1) direction and transversely from at least one longitudinal contact edge (3a) and over a predetermined thickness (e) , said coating (3) consisting of a contact material comprising a mixture based on a cohesive complex containing several inert constituents and a modifier of said complex base. The invention is characterised in that the contact material finest thickness (e) in the blade active zone is not less than 60 νm, the contact material (3) comprising on the substrate (2) side, a thickness of at least 5 νm of non-oxidised constituents and, on the contact side, a thickness of at least 5 νm of oxidised constituents.

Description

LAME COMPOSITE UTILISABLE NOTAMMENT DANS L'INDUSTRIE PAPETIERE COMPOSITE BLADE FOR USE IN PARTICULAR IN THE PAPER INDUSTRY
La présente invention concerne une lame composite, pouvant trouver application dans différents domaines techniques ou industriels, notamment dans l'industrie papetière.The present invention relates to a composite blade, which can find application in different technical or industrial fields, in particular in the paper industry.
De manière générale, et connue en soi, les lames composites considérées par la présente invention comprennent :In general, and known per se, the composite blades considered by the present invention comprise:
- une bande d'un substrat conférant à la lame composite l'essentiel de ses propriétés mécaniques, notamment en termes de tenue mécanique, souplesse, etc.. ;- A strip of a substrate giving the composite blade most of its mechanical properties, in particular in terms of mechanical strength, flexibility, etc.;
- et un revêtement d'interfaçage, lié d'un côté au substrat de la bande, directement ou indirectement, et adapté de l'autre côté, notamment en forme, à un contact glissant avec un milieu en mouvement relatif par rapport à la lame, ce milieu pouvant avoir différentes consistances, solide, liquide, visqueuse ou pâteuse ; ce revêtement d'interface s'étend longitudinalement selon la direction de la lame, transversalement à partir d'au moins un bord longitudinal, identique ou différent du bord longitudinal de la bande du substrat, et au moins sur l'une des faces de cette même bande ; et ce revêtement d'interfaçage comprend au moins un matériau de contact, sous forme solide, adapté pour résister à un contact glissant avec le milieu traité en mouvement, mais différent du substrat.- And an interfacing coating, bonded on one side to the substrate of the strip, directly or indirectly, and adapted on the other side, in particular in shape, to a sliding contact with a medium in movement relative to the blade , this medium can have different consistencies, solid, liquid, viscous or pasty; this interface coating extends longitudinally in the direction of the blade, transversely from at least one longitudinal edge, identical to or different from the longitudinal edge of the strip of substrate, and at least on one of the faces of this same band; and this interfacing coating comprises at least one contact material, in solid form, adapted to resist sliding contact with the treated medium in motion, but different from the substrate.
De telles racles qu'il s'agisse de lames désignées sous le teπne anglais de "doctor blade" ou de lames en contact direct avec la surface externe et dure d'un cylindre, sont connues et décrites par exemple dansSuch doctor blades whether they are blades designated under the English term of "doctor blade" or blades in direct contact with the external and hard surface of a cylinder, are known and described for example in
GB 978 988, GB 2 295 400, GB 2 128 55 1, EP 0 430 618, US 4 600 599,GB 978 988, GB 2 295 400, GB 2 128 55 1, EP 0 430 618, US 4 600 599,
US 5 292 382, FR-A- 2 534 608, FR-A-2 534 609 et FR-A-2 534 494. La présente invention est explicitée par rapport à l'industrie papetiere et concerne une lame composite telle que définie précédemment qui peut être utilisée :US 5,292,382, FR-A- 2,534,608, FR-A-2,534,609 and FR-A-2,534,494. The present invention is explained with respect to the paper industry and relates to a composite blade as defined above which can be used:
- en contact glissant avec une matière de couchage en mouvement relatif par rapport à la lame, auquel cas il s'agit d'une racle ou raclette, ou encore d'une lame ("docteur blade"), bien connue de l'homme du métier dans l'industrie papetiere ;- in sliding contact with a coating material in relative movement relative to the blade, in which case it is a doctor blade, or even a blade ("doctor blade"), well known to man profession in the paper industry;
- ou au contact direct de la surface externe et dure d'un cylindre ("yankee"), auquel cas il s'agit d'un racloir, ou d'une lame de crêpage, ou encore d'une lame de nettoyage, également bien connu de l'homme du métier dans l'industrie papetiere.- or in direct contact with the external hard surface of a cylinder ("yankee"), in which case it is a scraper, or a creping blade, or even a cleaning blade, also well known to those skilled in the art in the paper industry.
S'agissant plus particulièrement des lames composites de couchage, les propriétés ou caractéristiques du revêtement d'interfaçage, et/ou du matériau de contact, sont particulièrement importantes pour obtenir un couchage répondant aux exigences de l'industrie papetiere, par exemple en ternies d'épaisseur, d'homogénéité, et d'état de surface. Ainsi, la matière de couchage ou "sauce de couchage", se comportant comme un fluide non newtonien, la valeur du coefficient de frottement du revêtement d'interfaçage par rapport à la sauce de couchage est très importante, car ce coefficient influence le taux de cisaillement de la sauce de couchage, lequel détermine à son tour la régularité ou homogénéité du couchage finalement obtenu. De même, la porosité du matériau de contact du revêtement d'interfaçage joue un rôle prépondérant pour obtenir un couchage de bonne qualité. La présente invention a pour objet un nouveau concept de lame composite, permettant de contrôler ou de maîtriser les propriétés ou caractéristiques du revêtement d'interfaçage, de manière adaptée au milieu traité en mouvement, par exemple par rapport à la sauce de couchage, et ceci pendant toute la durée d'utilisation, ou durée de vie de la lame composite.As regards more particularly the composite coating blades, the properties or characteristics of the interfacing coating, and / or of the contact material, are particularly important for obtaining a coating meeting the requirements of the paper industry, for example in tarnished thickness, uniformity, and surface finish. Thus, the coating material or "coating sauce", behaving like a non-Newtonian fluid, the value of the coefficient of friction of the interfacing coating with respect to the coating sauce is very important, because this coefficient influences the rate of shearing of the coating sauce, which in turn determines the regularity or homogeneity of the coating finally obtained. Likewise, the porosity of the contact material of the interfacing coating plays a major role in obtaining a good quality coating. The subject of the present invention is a new concept of composite blade, making it possible to control or master the properties or characteristics of the interfacing coating, in a manner adapted to the medium treated in movement, for example with respect to the coating sauce, and this during the entire period of use, or lifetime of the composite blade.
Conformément à l'invention, il a été découvert que la maîtrise des caractéristiques du revêtement d'interfaçage nécessitait l'enduction de la bande du substrat, avec une seule et même couche du matériau de contact, substantiellement continue et homogène pratiquement dans toute l'épaisseur du revêtement d'interfaçage, c'est-à-dire perpendiculairement aux faces de la bande du substrat, et ceci à l'échelle d'observation de la microscopie en lumière polarisée par exemple. L'épaisseur de cette seule couche du matériau de contact, c'est-à-dire la plus faible épaisseur existant dans la zone active de la lame, par rapport à la face correspondante de la bande, selon la longueur et/ou la largeur de cette dernièi e, doit être au moins égale à 60 μm.In accordance with the invention, it has been discovered that mastering the characteristics of the interfacing coating requires coating the strip of the substrate, with a single and same layer of contact material, substantially continuous and homogeneous practically throughout the thickness of the interfacing coating, i.e. perpendicular to the faces of the strip of the substrate, and this at the observation scale of polarized light microscopy for example. The thickness of this single layer of contact material, that is to say the smallest thickness existing in the active zone of the strip, relative to the corresponding face of the strip, according to the length and / or the width of the latter, must be at least equal to 60 μm.
Par conséquent, un revêtement d'interfaçage selon l'invention se différencie des revêtements traditionnellement obtenus jusqu'à présent, par les deux caractéristiques suivantes : - à une échelle d'observation appropriée, par exemple en microscopie en lumière polarisée, et vue en coupe dans l'épaisseur du matériau de contact, on ne peut distinguer l'existence de plusieurs couches élémentaires superposées, délimitant entre elles une ou plusieurs discontinuités, toujours à l'échelle d'observation retenue ; - l'épaisseur globale du revêtement d'interfaçage, constitué par le seul matériau de contact retenu, est au moins égale à 60 μm, c'est-à-dire est supérieure à l'épaisseur d'une couche élémentaire, telle qu'obtenue avec les techniques usuelles de projection à chaud du matériau de contact, par exemple projection dans un plasma. A titre complémentaire, et de manière cohérente avec les caractéristiques techniques définies précédemment, le matériau de contact du revêtement d'interfaçage comprend en poids, en mélange homogène et isotrope, d'une part, majoritairement une base complexe cohésive comprenant plusieurs composants inertes en mélange, et d'autre part, minoritairement, au moins un agent de modification de la base complexe, ou réglage d'au moins une caractéristique d'interfaçage de la lame avec le milieu traité en mouvement.Consequently, an interfacing coating according to the invention differs from the coatings traditionally obtained until now, by the following two characteristics: - on an appropriate observation scale, for example in polarized light microscopy, and sectional view in the thickness of the contact material, one cannot distinguish the existence of several superimposed elementary layers, delimiting between them one or more discontinuities, always on the scale of observation used; the overall thickness of the interfacing coating, consisting of the only contact material retained, is at least equal to 60 μm, that is to say is greater than the thickness of an elementary layer, such that obtained with the usual techniques of hot spraying of the contact material, for example spraying into a plasma. In addition, and consistent with the technical characteristics defined above, the contact material of the interfacing coating comprises by weight, in homogeneous and isotropic mixture, on the one hand, mainly a cohesive complex base comprising several inert components in mixture , and secondly, in the minority, at least one agent for modifying the complex base, or adjusting at least one characteristic for interfacing the blade with the treated medium in motion.
Préférentiellement, les composants inertes de la base complexe cohésive sont des métaux, et par exemple des métaux différents, choisis notamment dans le groupe comprenant le fer, le chrome, le nickel, le tungstène, le molybdène, et le cuivre.Preferably, the inert components of the cohesive complex base are metals, and for example different metals, chosen in particular from the group comprising iron, chromium, nickel, tungsten, molybdenum, and copper.
Au total, en utilisant ou mettant en œuvre la totalité des caractéristiques techniques exprimées précédemment, on obtient un revêtement d'interfaçage, non seulement adapté ou adaptable au milieu traité en mouvement, mais aussi ayant de très bonnes propriétés intrinsèques, notamment du fait de la masse spécifique du matériau de contact, au moins égale à 8000 kg/nr , et préférentiellement comprise entre 2000 et 19000 kg/m3. En particulier, les revêtements d'interfaçage obtenus selon l'invention ont démontré une très bonne résistance aux déformations de la lame composite, tout en demeurant solidaires du substrat de la bande, au sens d'une absence de pelage entre couches et/ou par rapport au substrat de la bande.All in all, by using or using all of the technical characteristics expressed above, an interfacing coating is obtained, not only adapted or adaptable to the treated medium in motion, but also having very good properties. intrinsic, in particular due to the specific mass of the contact material, at least equal to 8000 kg / nr, and preferably between 2000 and 19000 kg / m 3 . In particular, the interfacing coatings obtained according to the invention have demonstrated very good resistance to deformations of the composite strip, while remaining integral with the substrate of the strip, in the sense of an absence of peeling between layers and / or by relative to the strip substrate.
Pour obtenir un revêtement d'interfaçage tel que défini précédemment, différentes techniques de dépôt ou enduction peuvent être utilisées, par exemple dépôt en phase vapeur sous vide du matériau de contact, galvano-plastie, etc.. Préférentiellement, mais de manière non exclusive, on a découvert que :To obtain an interfacing coating as defined above, different deposition or coating techniques can be used, for example vapor deposition under vacuum of the contact material, galvano-plasty, etc. Preferentially, but not exclusively, we discovered that:
- en obtenant, ou disposant du matériau de contact sous forme solide, notamment sous forme discrète, par exemple sous forme de poudre ; - et en projetant ce matériau, sous forme de particules sur la bande du substrat, dans un flux gazeux à haute température, notamment obtenu par combustion d'un combustible, et ayant une vitesse linéaire supersonique ;- By obtaining, or disposing of the contact material in solid form, in particular in discrete form, for example in powder form; - And by projecting this material, in the form of particles on the strip of the substrate, in a gas flow at high temperature, in particular obtained by combustion of a fuel, and having a supersonic linear speed;
- on obtient directement sur le substrat de la bande un revêtement d'interfaçage, ayant les différentes caractéristiques ou propriétés énoncées et discutées précédemment.- An interfacing coating is obtained directly on the substrate of the strip, having the different characteristics or properties stated and discussed previously.
La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexe, dans lequel :The present invention is now described with reference to the accompanying drawing, in which:
- la figure 1 représente une vue en coupe d' une lame composite selon l'invention, telle qu'utilisée pour un couchage sur une bande de papier ; - la figure 2 représente une vue de dessus de la lame composite, dans sa position représentée à la figure 1 , et avant son utilisation.- Figure 1 shows a sectional view of a composite blade according to the invention, as used for coating on a strip of paper; - Figure 2 shows a top view of the composite blade, in its position shown in Figure 1, and before use.
De manière traditionnelle, une lame composite 1 comprend :Traditionally, a composite blade 1 comprises:
- une bande 2 d'un substrat conférant à la lame l'essentiel de ses propriétés mécaniques ; - un revêtement 3 d'interfaçage, lié d'un côté au substrat de la bande 2, et adapté de l'autre côté, notamment en forme et en dimension, au contact glissant avec la sauce de couchage 4 en mouvement relatif par rapport à la lame ; le revêtement d'interfaçage 3 s 'étend longitudinalement selon la direction de la lame, c'est-à-dire perpendiculairement au plan de la figure 1 , et transversalement, c'est-à- dire vers le bas et dans le plan de la figure 1 , à partir d' au moins un bord longitudinal 3a, et au moins sur l' une 2a des faces de la bande ;- A strip 2 of a substrate giving the blade most of its mechanical properties; an interfacing coating 3, bonded on one side to the substrate of the strip 2, and adapted on the other side, in particular in shape and in size, in sliding contact with the coating sauce 4 in relative movement relative to the blade ; the interfacing coating 3 extends longitudinally in the direction of the blade, that is to say perpendicular to the plane of FIG. 1, and transversely, that is to say say downwards and in the plane of FIG. 1, from at least one longitudinal edge 3a, and at least on one 2a of the faces of the strip;
En fonction des paramètres de couchage, et de l'équipement, notamment porte-lame, dans lequel est montée la lame composite, l'homme du métier sait adapter, et a décrit différents profils, notamment en biseau, du revêtement 3 d'interfaçage, et éventuellement de la bande 2 du substrat, adaptés l' un à l' autre et aux conditions de couchage requises.Depending on the coating parameters, and on the equipment, in particular blade holder, in which the composite blade is mounted, the person skilled in the art knows how to adapt, and has described different profiles, in particular bevel, of the coating 3 for interfacing. , and possibly the strip 2 of the substrate, adapted to each other and to the required coating conditions.
Conformément à l'invention, c'est le revêtement d'interfaçage 3, et son matériau constitutif de contact qui sont obtenus comme décrits précédemment, en particulier avec l 'épaisseur minimale (e) montrée à la figure 1 , et au moins égale à 60 μm dans la zone active de la lame.According to the invention, it is the interfacing coating 3, and its constituent contact material, which are obtained as described above, in particular with the minimum thickness (e) shown in FIG. 1, and at least equal to 60 μm in the active area of the slide.
Comme montré à la figure 1 , le revêtement de contact 3 adhère directement au substrat de la bande 2. Le substrat de la bande 2 est constitué par au moins un acier métallique, par exemple par un acier trempé, ayant une nuance telle qu' utilisée pour la fabrication de ressorts. Mais le substrat de la bande 2 peut être constitué également par un matériau polymère, composite ou non.As shown in FIG. 1, the contact coating 3 adheres directly to the substrate of the strip 2. The substrate of the strip 2 consists of at least one metallic steel, for example by a hardened steel, having a grade as used for the manufacture of springs. However, the substrate of the strip 2 can also consist of a polymeric material, composite or not.
Le bord longitudinal 3a du revêtement d' interfaçage 3 est aligné ou superposé avec le bord 2c longitudinal de la bande 2. Le revêtement d'interfaçage 3 s'étend transversalement sur la face 2a de la bande 2, depuis le bord d'entrée 3a jusqu' à un bord de sortie 3c. Bien entendu, ce revêtement d' interfaçage 3 peut également s'étendre sur l'autre face 2b de la bande 2.The longitudinal edge 3a of the interfacing coating 3 is aligned or superimposed with the longitudinal edge 2c of the strip 2. The interfacing coating 3 extends transversely on the face 2a of the strip 2, from the entry edge 3a up to an exit edge 3c. Of course, this interfacing coating 3 can also extend on the other face 2b of the strip 2.
A titre de variante, le revêtement d' interfaçage 3 peut être lié à la bande 2 par une couche intermédiaire adhésive appropriée, quoi que le dépôt direct du matériau de contact sur le substrat de la bande 2 constitue une modalité préférentielle de l ' invention.Alternatively, the interfacing coating 3 can be bonded to the strip 2 by an appropriate adhesive intermediate layer, although the direct deposition of the contact material on the substrate of the strip 2 constitutes a preferred form of the invention.
S'agissant du matériau de contact, la ou les caractéristiques d'interfaçage de la lame, contrôlées ou réglées par l'agent de modification, sont :Regarding the contact material, the blade interfacing characteristic (s), controlled or adjusted by the modifying agent, are:
- la porosité du revêtement 3 d ' interfaçage ou du matériau de contact, exprimée en pourcentage de la surface interne dudit matériau par rapport à la surface apparente de revêtement d 'interfaçage ; par exemple cette porosité est inférieure à 4 % ; - et/ou le coefficient de frottement du revêtement 3 d' interfaçage par rapport au milieu 4 en mouvement ;the porosity of the interfacing coating 3 or of the contact material, expressed as a percentage of the internal surface of said material relative to the apparent surface of interfacing coating; for example, this porosity is less than 4%; - And / or the coefficient of friction of the coating 3 of interfacing with respect to the moving medium 4;
- et/ou la mouillabilité de la surface externe 3b du revêtement d'interfaçage 3, au contact du milieu 4 en mouvement ; - et/ou la dureté du revêtement d'interfaçage 3 ; préférentiellement, cette dureté est au moins égale à 700 Vickers.- And / or the wettability of the external surface 3b of the interfacing coating 3, in contact with the moving medium 4; - And / or the hardness of the interfacing coating 3; preferably, this hardness is at least equal to 700 Vickers.
Aux fins du contrôle ou réglage des caractéristiques précitées, la base complexe cohésive et agrégée représente en poids, entre 75 % et 95 % , et préférentiellement entre 80 % et 90 % du matériau de contact. Préférentiellement, le ou les agents de modification sont non métalliques, et notamment des métalloïdes choisis dans le groupe comprenant le carbone, le silicium, et le bore. Cet agent de modification peut être également une matière plastique, ou un polymère.For the purposes of checking or adjusting the above characteristics, the cohesive and aggregated complex base represents by weight, between 75% and 95%, and preferably between 80% and 90% of the contact material. Preferably, the modifier (s) are non-metallic, and in particular metalloids chosen from the group comprising carbon, silicon, and boron. This modifier can also be a plastic, or a polymer.
Ainsi, en oxydant le molybdène, on augmente la dureté et on diminue le coefficient de frottement du revêtement d' interfaçage ; et en borurant le fer, on augmente la dureté et on diminue le coefficient de frottement de ce même revêtement.Thus, by oxidizing molybdenum, the hardness is increased and the coefficient of friction of the interfacing coating is reduced; and by boronizing the iron, the hardness is increased and the coefficient of friction of this same coating is reduced.
La ou les caractéristiques du revêtement d 'interfaçage peuvent être aussi contrôlées, en modifiant chimiquement au moins un composé inerte de la base complexe cohésive du matériau de contact, par oxydation, ou boruration, ou carburation, c'est-à-dire en introduisant dans le réseau cristallin ou non de la base complexe cohésive, tous éléments interstitiels appropriés.The characteristic or characteristics of the interfacing coating can also be controlled, by chemically modifying at least one inert compound of the cohesive complex base of the contact material, by oxidation, or boruration, or carburation, that is to say by introducing in the crystal lattice or not of the cohesive complex base, all appropriate interstitial elements.
Les travaux effectués sur ce type de lame ont montré que le choix des particules métalliques projetées sur le substrat ainsi que leur teneur pondérale dans le mélange avaient leur importance. De même, la structure du revêtement pouvait conduire à des propriétés différentes en fonction de la destination de la lame.The work carried out on this type of blade has shown that the choice of metal particles projected on the substrate as well as their weight content in the mixture were important. Likewise, the structure of the coating could lead to different properties depending on the destination of the blade.
En effet, lorsque le revêtement est effectué en plusieurs passes sur le substrat, la réactivité des particules avec l'air modifie substantiellement les propriétés dudit revêtement, notamment son pouvoir d'accrochage ou sa mouillabilité. On a trouvé qu'il est préférable de choisir un matériau de contact qui comprend, du côté du substrat, une épaisseur d'au moins 5 μm de composants non oxydés et, du côté du bord de contact, d'au moins une épaisseur de 5 μm de composants oxydés. De cette manière, on réalise un bon accrochage direct du revêtement sur le substrat et on confère au revêtement, du côté du bord de contact une bonne mouillabilité nécessaire dans l'application en tant que racle de contact glissant sur une matière de couchage. En tant que composants inertes on choisit des tensio-actifs sélectionnés dans le groupe comprenant notamment le B, Si, Al, Mn, Ti, Ag, Mo, pouvant être complétés par des métaux tels que Fe, Cr, Ni. Les teneurs pondérales peuvent varier entre certaines limites, ramenées au poids total du revêtement déposé sur le substrat. C'est ainsi que les teneurs dans le mélange de la base cohésive peuvent être :In fact, when the coating is carried out in several passes on the substrate, the reactivity of the particles with air substantially modifies the properties of said coating, in particular its attachment power or its wettability. It has been found that it is preferable to choose a contact material which comprises, on the side of the substrate, a thickness of at least 5 μm of non-oxidized components and, on the side of the contact edge, of at least a thickness of 5 μm of oxidized components. In this way, a good direct attachment of the coating to the substrate is achieved and the coating, on the side of the contact edge, is given the good wettability necessary in the application as a contact scraper sliding on a coating material. As inert components, surfactants selected from the group comprising especially B, Si, Al, Mn, Ti, Ag, Mo, which can be supplemented with metals such as Fe, Cr, Ni. The weight contents can vary between certain limits, reduced to the total weight of the coating deposited on the substrate. Thus the contents in the mixture of the cohesive base can be:
B de 0,5 à 6 % Si de 0,2 à 10 % Al de 1 à 20 % Mn de 0,6 à 3 %B from 0.5 to 6% If from 0.2 to 10% Al from 1 to 20% Mn from 0.6 to 3%
Ti de 1 à 85 % Ag de 0,2 à 3 % Mo de 1 à 20 % Fe de 0,5 à 4 % Cr de 4 à 17 %Ti from 1 to 85% Ag from 0.2 to 3% Mo from 1 to 20% Fe from 0.5 to 4% Cr from 4 to 17%
Ni en complément à 100 %Nor in addition to 100%
Les composants qui assurent une bonne dureté au revêtement sont choisis, de préférence, parmi le B, Si, Mn, Ti, Mo et Fe, alors que la mouillabilité est conférée par les oxydes de ces mêmes composants, dans une proportion assez importante et/ou par les oxydes d'Al, Cr, Ni. On améliore également la dureté du revêtement en incorporant du carbone en tant qu'agent de modification, par exemple dans une teneur en poids comprise entre 0,5 et 30 %.The components which provide good hardness to the coating are preferably chosen from B, Si, Mn, Ti, Mo and Fe, while the wettability is imparted by the oxides of these same components, in a fairly large proportion and / or by the oxides of Al, Cr, Ni. The hardness of the coating is also improved by incorporating carbon as a modifying agent, for example in a content by weight of between 0.5 and 30%.
Un revêtement selon l'invention et réalisé avec du titane pur a procuré d'excellents résultats quant à l'accrochage sur un substrat en acier et à la mouillabilité conférée par les oxydo nitrures de titane qui se sont formés avec l'azote de l'air lors de la projection plasma des particules de titane dans les dernières passes du chalumeau plasma.A coating according to the invention and produced with pure titanium has given excellent results with regard to the attachment to a steel substrate and to the wettability imparted by the titanium oxides nitrides which have formed with the nitrogen of the air during the plasma projection of the titanium particles in the last passes of the plasma torch.
Dans l'application particulière de la lame selon l'invention, en tant que racle de contact glissant avec une matière de couchage, il est préférable de réaliser un revêtement présentant une porosité inférieure à 4 % en volume, la taille surfacique des pores n'excédant pas 20 μm2. De préférence, au moins 80 % de la porosité est constituée de pores dont la taille surfacique est inférieure à 10 μm2. La porosité préconisée a permis de constater qu'on évitait les problèmes rhéologiques lors du couchage, les meilleurs résultats ayant été obtenus lorsque 90 % de la porosité était constituée par des pores dont la taille surfacique était inférieure à 10 μm^.In the particular application of the blade according to the invention, as a sliding doctor blade with a coating material, it is preferable to produce a coating having a porosity of less than 4% by volume, the surface size of the pores not exceeding 20 μm 2 . Preferably, at least 80% of the porosity is made up of pores whose surface size is less than 10 μm 2 . The recommended porosity made it possible to note that the rheological problems were avoided during coating, the best results having been obtained when 90% of the porosity consisted of pores whose surface size was less than 10 μm ^.
Pour obtenir un revêtement d'interfaçage tel que défini précédemment, on utilise, de préférence aux autres techniques de dépôt telles que dépôt en phase vapeur sous vide, galvanoplastie, etc.. qui peuvent convenir également, une projection plasma, sur le substrat, de particules d'un ou plusieurs composants métalliques indiqués ci-dessus, dans un flux gazeux à haute température et à très grande vitesse (supersonique). Diverses techniques de projection thermique sont disponibles comme, par exemple, la technique dite HVOF ("high velocity oxy fuel") mise en œuvre par exemple dans le dispositif CDS fabriqué par SULZER-METCO.To obtain an interfacing coating as defined above, preference is given to other deposition techniques such as vacuum vapor deposition, electroplating, etc. which may also be suitable, plasma spraying onto the substrate, particles of one or more metallic components indicated above, in a gas flow at high temperature and at very high speed (supersonic). Various thermal spraying techniques are available such as, for example, the so-called HVOF ("high velocity oxy fuel") technique implemented for example in the CDS device manufactured by SULZER-METCO.
Suivant un premier mode de réalisation, on projette les particules métalliques directement sur le substrat, chaque passage ou passe du chalumeau plasma étant effectué longitudinalement suivant la direction de ladite lame et transversalement à partir d'au moins le bord de contact longitudinal de ladite lame, et de telle sorte que le temps de séjour entre le point d'impact de la particule en fusion sur le substrat et son point de refroidissement soit le plus court possible, ce qui permet d'éviter la formation d'oxydes qui seraient préjudiciables à un bon accrochage desdites particules sur le substrat. Ce temps de séjour réduit est maintenu à chaque passage du chalumeau plasma jusqu'à ce qu'au moins une épaisseur de 5 μm de revêtement ait été formée. Puis on dépose la majeure partie du revêtement en augmentant, si on le souhaite, le temps de refroidissement des particules en fusion déposées sur le substrat. De toutes les manières, pour au moins les cinq derniers microns du revêtement, on refroidit plus lentement de manière à former des oxydes.According to a first embodiment, the metal particles are projected directly onto the substrate, each passage or pass of the plasma torch being carried out longitudinally in the direction of said blade and transversely from at least the longitudinal contact edge of said blade, and so that the residence time between the point of impact of the molten particle on the substrate and its cooling point is as short as possible, which avoids the formation of oxides which would be detrimental to a good adhesion of said particles on the substrate. This reduced residence time is maintained at each passage of the plasma torch until at least a thickness of 5 μm of coating has been formed. Then the major part of the coating is deposited, increasing, if desired, the cooling time of the molten particles deposited on the substrate. In any case, for at least the last five microns of the coating, it is cooled more slowly so as to form oxides.
Suivant un autre mode de réalisation, on peut déposer une sous- couche sur le substrat avant de procéder à la projection plasma des particules, l'épaisseur de la sous-couche qui est de préférence une sous- couche de Ni-Cr ou de Ni-Al est faible par rapport à l'épaisseur du revêtement proprement dit qui est de l'ordre du millimètre.According to another embodiment, a sub-layer can be deposited on the substrate before proceeding with the plasma spraying of the particles, the thickness of the sub-layer which is preferably a sub-layer. Ni-Cr or Ni-Al layer is weak compared to the thickness of the coating itself which is of the order of a millimeter.
Il est également possible selon l'invention d'utiliser les tensio- actifs avec une matrice céramique du type alumine, zircone et autre. De même, les tensio-actifs sont utilisés à l'état pur ou à l'état partiellement ou totalement oxydé, nitruré ou carburé, les compléments pouvant être des métaux ou des céramiques.It is also possible according to the invention to use the surfactants with a ceramic matrix of the alumina, zirconia and other type. Likewise, the surfactants are used in the pure state or in the partially or totally oxidized, nitrided or carburized state, the supplements being able to be metals or ceramics.
La lame composite selon l'invention comprend un matériau de contact comportant au moins 80 % de titane pur et environ 15 à 20 % d'oxynitrure de titane en surface. The composite blade according to the invention comprises a contact material comprising at least 80% of pure titanium and approximately 15 to 20% of titanium oxynitride on the surface.

Claims

REVEN DICATIONS REVEN DICATIONS
1. Lame composite (1) comprenant une bande (2) d'un substrat conférant à ladite lame l'essentiel de ses propriétés mécaniques, un revêtement (3) d'interfaçage, lié d'un côté audit substrat, et adapté de l'autre côté, notamment en forme, à un contact glissant avec un milieu (4) en mouvement relatif par rapport à ladite lame, ledit revêtement d'interfaçage (3) s'étendant longitudinalement selon la direction de ladite lame, et transversalement à partir d'au moins un bord longitudinal (3a), et au moins sur l'une (2a) des faces de la bande, et ledit revêtement d'interfaçage comprenant au moins un matériau de contact, adapté pour résister à un contact glissant avec ledit milieu en mouvement, et différent du substrat, le revêtement d'interfaçage (3) comprenant une seule couche du matériau de contact, substantiellement continue et homogène pratiquement dans toute l'épaisseur dudit revêtement, caractérisé en ce que le matériau de contact comprend en poids, en mélange homogène et isotrope, d'une part, majoritairement, une base complexe cohésive comprenant plusieurs composants inertes en mélange, et d'autre part, minoritairement, au moins un agent de modification de ladite base complexe, ou réglage d'au moins une caractéristique d'interfaçage de ladite lame avec le milieu en mouvement, et dont la plus faible épaisseur (e) par rapport à la bande, et dans la zone active de la lame selon la longueur et/ou la largeur de cette dernière, est au moins égale à 60 μm.1. Composite blade (1) comprising a strip (2) of a substrate giving said blade most of its mechanical properties, an interface coating (3), bonded on one side to said substrate, and adapted from the on the other side, in particular in shape, in sliding contact with a medium (4) in relative movement relative to said blade, said interfacing coating (3) extending longitudinally in the direction of said blade, and transversely from at least one longitudinal edge (3a), and at least on one (2a) of the faces of the strip, and said interfacing coating comprising at least one contact material, adapted to resist sliding contact with said moving medium, and different from the substrate, the interfacing coating (3) comprising a single layer of contact material, substantially continuous and homogeneous practically throughout the thickness of said coating, characterized in that the contact material comprises by weight , in homogeneous and isotropic mixture, on the one hand, mainly, a cohesive complex base comprising several inert components in mixture, and on the other hand, in the minority, at least one agent for modifying said complex base, or adjustment of at least one characteristic of interfacing said blade with the moving medium, and of which the smallest thickness (e) relative to the strip, and in the active zone of the blade according to the length and / or the width of the latter, is at least equal to 60 μm.
2. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le matériau de contact comprend, du côté du substrat, une épaisseur d'au moins 5 μm de composants non oxydés et, du côté du bord de contact, d'au moins une épaisseur de 5 μm de composants oxydés.2. Composite blade according to claim 1, characterized in that the contact material comprises, on the side of the substrate, a thickness of at least 5 μm of non-oxidized components and, on the side of the contact edge, of at least one 5 μm thickness of oxidized components.
3. Lame composite selon la revendication 2, caractérisée en ce que les composants sont des tensio-actifs choisis parmi le groupe comprenant le B, Si, Al, Mn, Ti, Ag, Cu, Mo, et pouvant être complétés par des métaux tels que Fe, Cr, Ni dont les teneurs dans le mélange sont : B de 0,5 à 6 %3. Composite blade according to claim 2, characterized in that the components are surfactants chosen from the group comprising B, Si, Al, Mn, Ti, Ag, Cu, Mo, and which can be supplemented with metals such as Fe, Cr, Ni whose contents in the mixture are: B from 0.5 to 6%
Si de 0,2 à 10 %If from 0.2 to 10%
Al de 1 à 20 %Al from 1 to 20%
Mn de 0,6 à 3 % Ti de 1 à 85 %Mn from 0.6 to 3% Ti from 1 to 85%
Ag de 0,2 à 3 %0.2 to 3% Ag
Mo de 1 à 20 %1 to 20% MB
Fe de 0,5 à 4 %Fe from 0.5 to 4%
Cr de 4 à 17 % Ni en complément à 100 %Cr from 4 to 17% Ni in addition to 100%
4. Lame composite selon les revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les tensio-actifs sont utilisés à l'état pur ou à l'état partiellement ou totalement oxydé, nitruré ou carburé, les compléments pouvant être des métaux ou des céramiques. 4. Composite blade according to claims 2 or 3, characterized in that the surfactants are used in the pure state or in the partially or fully oxidized, nitrided or carburized state, the supplements possibly being metals or ceramics.
5. Lame composite selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les tensio-actifs sont utilisés avec une matrice céramique, par exemple une matrice d'alumine ou de zircone.5. Composite blade according to one of claims 2 or 3, characterized in that the surfactants are used with a ceramic matrix, for example an alumina or zirconia matrix.
6. Lame composite selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le matériau de contact présente en surface et à l'échelle d'une observation micrographique une porosité dont la taille surfacique des pores n'excède pas 20 μm2.6. Composite blade according to claim 2 or 3, characterized in that the contact material has on the surface and on the scale of a micrographic observation a porosity whose surface size of the pores does not exceed 20 μm 2 .
7. Lame composite selon la revendication 6, caractérisée en ce que 90 % de la porosité est constituée par des pores dont la taille surfacique est inférieure à 10 μm2. 7. Composite blade according to claim 6, characterized in that 90% of the porosity is constituted by pores whose surface size is less than 10 μm 2 .
8. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'agent de modification est le carbone dont la teneur dans le mélange est comprise entre 0,5 et 30 %.8. Composite blade according to claim 1, characterized in that the modifying agent is carbon, the content of which in the mixture is between 0.5 and 30%.
9. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le revêtement d'interfaçage est lié au substrat par une couche intermédiaire. 9. Composite blade according to claim 1, characterized in that the interfacing coating is bonded to the substrate by an intermediate layer.
10. Lame composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de contact comprend au moins 80 % de titane pur et environ 15 à 20 % d'oxynitrure de titane en surface.10. Composite blade according to claim 1, characterized in that the contact material comprises at least 80% of pure titanium and approximately 15 to 20% of titanium oxynitride on the surface.
11. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la base complexe cohésive représente en poids, entre 75 % et 95 %, et préférentiellement entre 80 % et 90 % du matériau de contact. 11. Composite blade according to claim 1, characterized in that the cohesive complex base represents by weight, between 75% and 95%, and preferably between 80% and 90% of the contact material.
12. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le substrat de la bande est constitué par un matériau polymère, composite ou non.12. Composite blade according to claim 1, characterized in that the substrate of the strip consists of a polymeric material, composite or not.
13. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le bord longitudinal (3a) du revêtement d'interfaçage est aligné ou superposé avec le bord (2c) longitudinal de la bande (2).13. A composite blade according to claim 1, characterized in that the longitudinal edge (3a) of the interfacing coating is aligned or superimposed with the longitudinal edge (2c) of the strip (2).
14. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le revêtement d'interfaçage (3) s'étend transversalement, sur l'une (2a) et/ou l'autre (2b) face de la bande (2). 14. Composite blade according to claim 1, characterized in that the interfacing coating (3) extends transversely, over one (2a) and / or the other (2b) facing the strip (2).
15. Lame composite selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le revêtement d'interfaçage (3) est lié à la bande (2) par une couche intermédiaire adhésive.15. A composite blade according to claim 1, characterized in that the interfacing coating (3) is bonded to the strip (2) by an adhesive intermediate layer.
16. Procédé de fabrication d'une lame selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'on dispose du matériau de contact sous foπne solide, notamment sous forme discrète, par exemple sous forme de poudre, et on projette ledit matériau sur la bande (2) du substrat, dans un flux gazeux à haute température, notamment obtenu par combustion d'un combustible avec un comburant, et ayant une vitesse linéaire supersonique. 16. A method of manufacturing a blade according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the contact material is available in solid form, in particular in discrete form, for example in powder form, and it is projected said material on the strip (2) of the substrate, in a high temperature gas flow, in particular obtained by combustion of a fuel with an oxidizer, and having a supersonic linear speed.
REVENDICATIONS MODIFIEESAMENDED CLAIMS
[reçues par le Bureau internationnal le 03 mars 1998 (03.03.98); revendications 1 et 16 remplacées par les revendications 1 et 12 modifiées[received by the International Bureau on March 03, 1998 (03.03.98); claims 1 and 16 replaced by claims 1 and 12 amended
(3 pages)](3 pages)]
1. Lame composite (1) comprenant une bande (2) d'un substrat conférant à ladite lame l'essentiel de ses propriétés mécaniques, un revêtement (3) d'interfaçage, lié d'un côté audit substrat, et adapté de l'autre côté, notamment en forme, à un contact glissant avec un milieu (4) en mouvement relatif par rapport à ladite lame, ledit revêtement d'interfaçage (3) s'étendant longitudinalement selon la direction de ladite lame, et transversalement à partir d'au moins un bord longitudinal (3a). et au moins sur l'une (2a) des faces de la bande, et ledit revêtement d'interfaçage comprenant au moins un matériau de contact, adapté pour résister à un 5 contact glissant avec ledit milieu en mouvement, et différent du substrat, le revêtement d'interfaçage (3) comprenant une seule couche du matériau de contact, substantiellement continue et homogène pratiquement dans toute l'épaisseur dudit revêtement, caractérisée en ce que le matériau de contact comprend en poids, en mélange homogène et isotrope, d'une part, 0 majoritairement, une base complexe cohésive comprenant plusieurs composants inertes en mélange, et d'autre part, minoritairement, au moins un agent de modification de ladite base complexe, ou réglage d'au moins une caractéristique d'interfaçage de ladite lame avec le milieu en mouvement, et dont la plus faible épaisseur (e) par rapport à la bande, et 5 dans la zone active de la lame selon la longueur et/ou la largeur de cette dernière, est au moins égale à 60 μm, ledit matériau de contact comprenant, du côté du substrat, une épaisseur d'au moins 5 μm de composants non oxydés et, du côté du bord de contact, d'au moins une épaisseur de 5 μm de composants oxydés. 0 2. Lame composite selon la revendication 1. caractérisée en ce que les composants sont des tensio-actifs choisis parmi le groupe comprenant le B, Si, Al, Mn, Ti, Ag, Cu, Mo. et pouvant être complétés par des métaux tels que Fe, Cr, Ni dont les teneurs dans le mélange sont :1. Composite blade (1) comprising a strip (2) of a substrate giving said blade most of its mechanical properties, an interface coating (3), bonded on one side to said substrate, and adapted from the on the other side, in particular in shape, in sliding contact with a medium (4) in relative movement relative to said blade, said interfacing coating (3) extending longitudinally in the direction of said blade, and transversely from at least one longitudinal edge (3a). and at least on one (2a) of the faces of the strip, and said interfacing coating comprising at least one contact material, adapted to resist sliding contact with said moving medium, and different from the substrate, the interfacing coating (3) comprising a single layer of contact material, substantially continuous and homogeneous practically throughout the thickness of said coating, characterized in that the contact material comprises by weight, in homogeneous and isotropic mixture, of a firstly, 0 mainly, a cohesive complex base comprising several inert components in admixture, and secondly, at least, at least one agent for modifying said complex base, or setting at least one interface characteristic of said blade with the moving medium, and of which the smallest thickness (e) relative to the strip, and 5 in the active zone of the blade according to the length and / or the width of the latter, is at least equal to 60 microns, said contact material comprising, from the substrate side, a thickness of at least 5 .mu.m unoxidized components and, of the contact edge side, at least a thickness of 5 microns of oxide components. 0 2. composite blade according to claim 1. characterized in that the components are surfactants chosen from the group comprising B, Si, Al, Mn, Ti, Ag, Cu, Mo. and can be supplemented with metals such as Fe, Cr, Ni whose contents in the mixture are:
5 B de 0,5 à 6 % Si de 0,2 à 10 %5 B from 0.5 to 6% If from 0.2 to 10%
Al de 1 à 20 %Al from 1 to 20%
Mn de 0,6 à 3 %Mn from 0.6 to 3%
Ti de 1 à 85 % Ag de 0,2 à 3 %Ti from 1 to 85% Ag from 0.2 to 3%
Mo de 1 à 20 %1 to 20% MB
Fe de 0,5 à 4 %Fe from 0.5 to 4%
Cr de 4 à 17 %Cr from 4 to 17%
Ni en complément à 100 % 3. Lame composite selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les tensio-actifs sont utilisés à l'état pur ou à l'état partiellement ou totalement oxydé, nitruré ou carburé, les compléments pouvant être des métaux ou des céramiques.Nor in addition to 100% 3. Composite blade according to claims 1 or 2, characterized in that the surfactants are used in the pure state or in the partially or fully oxidized, nitrided or carburized state, the supplements being able to be metals or ceramics.
4. Lame composite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les tensio-actifs sont utilisés avec une matrice céramique, par exemple une matrice d'alumine ou de zircone.4. Composite blade according to one of claims 1 or 2, characterized in that the surfactants are used with a ceramic matrix, for example an alumina or zirconia matrix.
5. Lame composite selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le matériau de contact présente en surface et à l'échelle d'une observation micrographique une porosité dont la taille surfacique des pores n'excède pas 20 μm2.5. A composite blade according to claim 1 or 2, characterized in that the contact material has, on the surface and on the scale of a micrographic observation, a porosity whose surface pore size does not exceed 20 μm 2 .
6. Lame composite selon la revendication 5, caractérisée en ce que 90 % de la porosité est constituée par des pores dont la taille surfacique est inférieure à 10 μm2.6. Composite blade according to claim 5, characterized in that 90% of the porosity consists of pores whose surface size is less than 10 μm 2 .
7. Lame composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent de modification est le carbone dont la teneur dans le mélange est comprise entre 0,5 et 30 %.7. Composite blade according to claim 1, characterized in that the modifying agent is carbon whose content in the mixture is between 0.5 and 30%.
8. Lame composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de contact comprend au moins 80 % de titane pur et environ 15 à 20 % d'oxynitrure de titane en surface. 9. Lame composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que la base complexe cohésive représente en poids, entre 75 % et 95 %, et préférentiellement entre 80 % et 90 % du matériau de contact. 10. Lame composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que le substrat de la bande est constitué par un matériau polymère, composite ou non. 8. Composite blade according to claim 1, characterized in that the contact material comprises at least 80% of pure titanium and approximately 15 to 20% of titanium oxynitride at the surface. 9. Composite blade according to claim 1, characterized in that the cohesive complex base represents by weight, between 75% and 95%, and preferably between 80% and 90% of the contact material. 10. Composite blade according to claim 1, characterized in that the substrate of the strip consists of a polymeric material, composite or not.
11. Lame composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bord longitudinal (3a) du revêtement d'interfaçage est aligné ou supeiposé avec le bord (2c) longitudinal de la bande (2).11. Composite blade according to claim 1, characterized in that the longitudinal edge (3a) of the interfacing coating is aligned or supeiposed with the longitudinal edge (2c) of the strip (2).
12. Lame composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement d'interfaçage (3) s'étend fransversalement, sur l'une (2a) et/ou l'autre (2b) face de la bande (2). 12. Composite blade according to claim 1, characterized in that the interfacing coating (3) extends fransversalement, on one (2a) and / or the other (2b) face of the strip (2).
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