Brevet FR2007759A1 — publié le 19700109

i 2007759 La présente invention est relative au plomb renforcé par dispersion . Le plomb à caractéristiques mécaniques améliorées, ou renforcé, par dispersion est obtenu en soumettant à une déformation 5 plastique de la poudre de plomb recouverte superficiellement d'une couche d'oxyde'de plomb . On peut produire des particules à couche superficielle d'oxyde, convenant à l'emploi dans la fabrication du plomb à résistance améliorée par dispersion, en soumettant du plomb finement 10 divisé à des conditions dans lesquelles une pellicule d'oxyde se forme à la surface des particules de plomb, par exemple en atomisant le plomb fondu dans une atmosphère oxydante, comme l'air, ou en soumettant des particules de plomb à l'action d'un gaz oxydant dans des conditions déterminées, par exemple en agl-15 tant les particules de plomb dans l'air en présence d'une proportion mesurée d'humidité . En général, les particules de plomb oxydé superficiellement doivent avoir une dimension moyenne ne dépassant pas 150 microns, de préférence la dimension de particule ne doit pçs excéder 20 microns . Quand une masse de telles 20 particules de plomb est soumise à une déformation plastique suffisante, par exemple par laminage ou extrusion, les couches d'oxyde de plomb qui recouvrent les particules sont pulvérisées et dispersées dans un état de distribution sensiblement uniforme dans la matrice de plomb . 25 Les procédés usuels de manipulation et de conservation de la poudre de plomb partiellement oxydée s'accompagnent généralement d'une absorption indésirable de gaz carbonique et de vapeur d'eau par la poudre, conduisant à la formation de carbonate de plomb et de composés hydratés à la surface des particules de plomb. 30 Quand on chauffe un plomb renforcé par dispersion préparé à partir de telles particules, à une température voisine de son point de fusion on observe un effet de dégagement de gaz .Ce dégagement de gaz semble dû à- la libération de gaz formé intérieurement et provenant de la décomposition thermique des composés du plomb 35 tels que le carbonate de plomb . Cette production de gaz est la source de difficultés dans l'usinage à chaud du plomb renforcé, par exemple dans le laminage, le forgeage et 1'extrusion où de la chaleur se dégage pendant le traitement du produit, ou bien où le produit subit un pré-chauffage avant l'usinage . D'une Êkçon? plus Importante, ceci Impose des restrictions très sévères au 69 13844 2 2007759 ~ soudage du plomb à caractéristiques améliorées par dispersion . Le chauffage des parties à souder entraîne le dégagement de gaz et amène une fermeture imparfaite de la jonction. Cette jonction imparfaite peut ensuite subir une corrosion dans certains emplois, 5 par exemple quand on utilise une fèullle de plomb renforcé par dispersion comme plaque d 'accumulateur, électrique contenant de l'acide sulfurlque comme électrolyte . • "" .... L'invention est fondée sur la découverte que'l'adsorption du gaz carbonique par la poudre de plomb partiellement oxydé est l0 ' remarquablement sensible à*la température . La Demanderesse a découvert que i'adsorptlon du gaz carbonique décroît brusquement à partir de températures supérieures à 28°C. A des températures supérieures à 50°C, l'adsorption du gaz carbonique est minimale, • même à la suite de temps d'exposition prolongés dans des condi-15 tions favorisant cette adsorptlon, c'est-à-dlre même en présence d'humidité . Ceci est illustré par le graphique représenté au dessin annexé, où la température d'exposition du plomb partiellement oxydé à l'air est porté en abscisses et l'adsorption du gaz carbonique 20 est portée en ordonnées .La courbe A traduit les résultats obtenus en exposant un échantillon de poudre de plomb,, caractérisé dana la suite, pendant 1 heure à l'air à diverses températures et la courbe B indique les résultats obtenus après 16 heures d'exposition . ;* . • ' ^ 25 L Invention a pour objet un procédé pour empêcher l'adsorption du gaz carbonique par la poudre de plomb partiellement oxydée, destinée à l'emploi dans la fabrication de plomb renforcé par dispersion, consistant à conserver la poudre immédiatement après oxydation, et jusqu'à ce qu'on en ait besoin pour l'emploi, 30 dans l'air tout en maintenant la poudre à une température supérieure à 50°C. Il est préférable de maintenir la poudre pendant sa conservation à une température de 50 à 100°C .Bien que des températures de conservation plus élevées, allant jusqu'au volslhage du point 35 de fusion du plomb aient également pour effet d'empêcher l|ad-sorption du gaz carbonique, on n'a guère avantage a conserver la poudre à ces températures plus élevées du fait que cela"est d'un coût plus élevé et n'améliore pratiquement rien . La poudre de plomb -'fraîchement oxydée, est pratiquement exemp-- 40 .te de gaz carbo^^ùey"de sorte "qu'en conservant cette poudre ,ÇQPY 13844 3 -2007759 fraîchement oxydée à une température élevée, comme indiqué ai-dessus, jusqu'au marnent où elle doit servir pour fabriquer le plomb à caractéristiques mécaniques améliorées par dispersion , il est possible d'obtenir un produit final ne présentant pas 5 l'effet de dégagement gazeux au chauffage . D'autres caractéristique de l'ihvention apparaîtront au cours de l'a description qui va suivre . EXEMPLE 1 Des échantillons de poudre de plomb partiellement oxydée, 10 renfermant 1,0%■ en poids d'oxyde de plomb, calculé en PbO , sont -"3 -4 soumis à une désorption sous un vide de 10 à 10 mmHg, à. des températures immédiatement inférieures au point de fusion du plomb, de manière à éliminer les gaz adsorbé», puis on les refroidit, toujours sous vide, jusqu'aux températures d'essais 15 désirées .Dans chaque essai, on fait passér sur l'échantillon d'essai désorbé, pendant un temps déterminé, un courant d'air ayant la teneur désirée en gaz carbonique et en humidité .On dégaze ensuite chaque échantillon jusqu'à l'équilibre sous vide à la température où on l'a exposé, puis pn le chauffe à une vîtes 20 se programmée jusqu'à la température de désorption sous vide continu, tout en mesurant en continu la quantité de.gaz expulsés et en l'enregistrant en fonction de la température .• Le dessin illustre les résultats des essais .L'air employé dans les essais a une teneur, en humidité équivalant à.100# d'hu-25 midité relative et renferme 1 200 parties par million de. gaz car?-boniqué ; le débit utilisé est de 25 ml par minute .On emploie de l'air humide parce que des expériences antérieures ont prouvé que la présence d'humidité augmente le taux d'adsorptlon de gaz carbonique .Ces essais font ressortir qtà.£' l'adsorption du gaz 30 carbonique décroît rapidement à des températures supérieures à 28°C et qu'elle atteint des valeurs minimales à des températu -res comprises en 50 et 100°C. On utilise le traitement sous vide dans le simple but de s'assurer que la poudre est entièrement exempte de gaz carboni-35 que §.vant le début des essais .Ce traitement n'est pas nécessaire dans l'application pratique du procédé suivant l'invention parce - que, comme on l'a déjà remarqué, la poudre de plomb fraîchement oxydée ne contient pratiquement pas de gaz carbonique et ne se charge d'une quantité indésirable de gaz carbonique qu'après 40 exposition à l'air à la température ambiante pendant un certain 69 13844 4 2007759 temps . EXEMPLE 2 On atomise du plomb fondu aux environs de 400°C dans un cou rant d'air pré-chauffé pour former des particules de dimensions 5 ne dépassant pas 150 microns .Les particules de plomb s'oxydent rapidement dans ces conditions et on règle le taux d'oxydation de la poudre de façon que la teneur en oxyde de plomb,calculée en PbO , soit de 1,0$ en poids . Cette poudre de plomb partiellement oxydée et exempte de gaz carbonique est ensuite conservée 10 dans l'air à 50-l00°C . Dans ces conditions les particules n'adsorbent que des quantités minimales de gaz carbonique . Lorsqu'on conserve de la poudre de plomb partiellement oxydée, préparée comme ci-dessus, dans l'air ordinaire à la température ambiante , c'est-à-dire au-dessous de 50°C, on observe 15 une carbonatation considérable de la poudre . Les particules de plomb oxydées superficiellement peuvent, après conservation conformément à l'invention, être frittées ou mises en masse compacte et laminées ou extrudées pour donner du plomb renforcé par dispersion .Les produit» fabriqués avec 20 du plomb aux caractéristiques mécaniques ainsi améliorées peuvent être laminés à chaud ou soudés par fusion sans qu'on observe de dégagement de gaz ni la formation d'une porosité indésirable dans l'objet traité . 69 13844 5 2007759 REVENDICATIONS 1-Procédé pour empêcher l'adsorption de gaz carbonique par de la poudre de plomb partiellement oxydée destinée à la fabrication de plomb renforcé par dispersion, caractérisé en ce que 5 l'on conserve la poudre, immédiatement après son oxydation et jusqu'au moment de son emploi, dans l'air tout en la maintenant à une température supérieure à 50°C. 2-Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la poudre est conservée à une température comprise entre 50 et 10 100°C. 3-Proo^dé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la poudre contient 1% d'oxyde de plomb, calculé en PbO , et a une dimension moyenne de particule inférieure à 150 microns . 15 4-Procédé pour fabriquer du plomb renforcé par dispersion, caractérisé en ce que l'on fabrique des. particules de plomb recouvertes superficiellement d'une couche d'oxyde de plomb , on conserve les particules dans l'air tout en les maintenant à une température supérieure à 50°C , et on convertit ces particu- 20 les ainsi conservées en plomb renforcé par dispersion tahdis qu'elles sont pratiquement exemptes de gaz carbonique adsorbé . 5-Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les particules sont maintenues pendant leur conservation à une température de 50 à 100°C. 4*. 25 6-Plomb renforcé par dispersion, fabriqué par le procédé suivant la revendication 4 ou 5«