Brevet FR2002681A1 — publié le 19691031

T Un grand nombre d'alliages comprenant deux ou plus de deux constituants peuvent être trempés. On entend par trempe un procédé métallurgique destiné à augmenter la dureté et la résistance mécanique d'un alliage. 5 La condition fondamentale de la trempe est que le constituant principal de l'alliage possède la faculté de contenir en solution solide les autres constituants d'alliage nécessaires pour le durcissement. Le pouvoir de dissolution est lui-même fonction de la température. 10 Dans l'état actuel de la technique, la trempe se produit en deux ou trois phases successives 1.- Chauffe de dissolution (chauffe d'homogénéisation) de l'alliage, suivie d'un refroidissement brutal pour ramener l'alliage à la température ambiante. 15 Sous l'effet de cette chauffe de dissolution, les cristaux sé parés par ségrégation entrent en solution solide dans les cristaux du constituant principal de l'alliage. Sous l'effet du refroidissement rapide ( la trempe proprement dite), l'état de dissolution qui existait à la température de dissolution reste tout d'abord mainte- 20 nu, même à la température ambiante. Toutefois, à la température ambiante, on se trouve en présence d'un cristal mixte sursaturé qui ne se trouve plus en équilibre thermodynamique et qui a par conséquent tendance à se transformer en un cristal mixte saturé, avec formation de ségrégations. La chauffe de dissolution suivie du re- 25 froidissement rapide détermine déjà Tin accroissement de la dureté et de la résistance mécanique. 2.- Maintien à froid de l'alliage ayant subi la chauffe de dissolution et le refroidissement brutal, conduit à la température ambiante. 30 Dans un maintien à froid, JL1 se produit déjà dans le cristal mixte sursaturé des phénomènes de dissociation du mélange qui conduisent à un autre accroissement spontané de la dureté. 3.- Maintien à chaud (revenu) de l'alliage, qui suit immédiatement la trempe proprement dite ou le maintien à froid. 35 Sous l'effet d'un revenu conduit jusqu'à une température dé terminée, il se produit des ségrégations du cristal mixte sous forme fortement dispersée. Tant que ces ségrégations sont fortement dispersées, on observe un nouvel accroissement de la dureté et de 69 04910 2 2002681 la résistance mécanique. Par contre, si l'on excède une température donnée, ce qu'on appelle le niveau de dispersion critique, les ségrégations ne se produisent plus sous forme fortement dispersée, mais au contraire sous la forme de gros.grains, ce qui entraîne une 5 diminution de la résistance mécanique. L'étirage à froid, que l'on exécute fréquemment après un maintien à froid et/ou à chaud, et qui conduit à un nouvel accroissement de la résistance mécanique, constitue un traitement purement mécanique qui n'a aucune relation avec la trempe et sur lequel on 10 ne s'étendra pas davantage. Le maintien à la température ambiante est également appelé durcissement à froid et le revenu durcissement à chaud. Contrairement à l'état de la technique, le procédé suivant l'invention permet d'atteindre, en une seule phase de traitement, 15 c'est-à-dire uniquement par une chauffe de dissolution suivie d'un refroidissement rapide, et en faisant en même temps agir des champs magnétiques alternatifs et/ou des vibrations élastiques sur l'alliage à durcir, pendant la chauffe de dissolution, un durcissement de l'alliage propre à assurer un accroissement de la dureté et de 20 la résistance mécanique de l'alliage du même ordre que celui qu'on ne pouvait obtenir jusqu'à présent que par une chauffe de dissolution suivie d'un refroidissement rapide et d'un maintien à froid ou à chaud. Les champs magnétiques alternatifs et/ou les vibrations élas-25 tiques ont pour effet de provoquer déjà au cours de. la chauffe de dissolution, les accroissements supplémentaires de dureté et de résistance qui, en l'absence de ces champs ou vibrations, ne se manifestent que lors du durcissement à froid ou à chaud. Les phénomènes métallurgiques qui, dans l'état actuel de la technique, ne se déve-30 loppent que dans le durcissement à froid ou à chaud se manifestent donc déjà à la haute température de la chauffe de dissolution. Les alliages qui sont trempés par le procédé suivant l'invention ne présentent effectivement aucun nouvel accroissement de dureté ou résistance, après un maintien à froid ou à chaud consécutif 35 au traitement. L'application du procédé suivant l'invention permet donc de se dispenser d'un maintien à froid ou à chaud. La structure d'un alliage trempé par le procédé suivant l'invention possède une plus grande finesse de grain et une plus grande 69 04910 3 2002681 résistance à la corrosion qu'après une trempe habituelle. les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques nécessaires pour le traitement suivant l'invention sont engendrés dans l'alliage à tremper de la façon suivante. 5 1.- Par induction électromagnétique. On engendre des courants de Foucault dans l'alliage par induction électromagnétique. Ces courants sont toujours accompagnés, comme tous les courants alternatifs, de champs magnétiques alternatifs qui provoquent obligatoirement, par des phénomènes d'alternan-10 ce de l'aimantation, des vibrations élastique. 2.- Par transmission de courants alternatifs par conduction. l'alliage est connecté à une source de courant alternatif par des conducteurs. Exactement comme dans le cas de l'induction électromagnétique, les courants alternatifs qui circulent dans l'allia-15 ge engendrent des champs magnétiques alternatifs et, par conséquent obligatoirement des vibrations élastiques. En dehors de l'induction électromagnétique ou de la circulation d'un courant alternatif dans l'alliage, il existe encore d'autres moyens pour produire des champs magnétiques alternatifs dans 20 l'alliage, par exemple : a) Sous l'action d'une bobine parcourue par un courant alternatif, les matières ferromagnétiques se transforment en aimants dont la polarité magnétique change continuellement. Si l'on place l'alliage dans le champ magnétique alternatif de cet aimant, il se 25 forme dans cet alliage, par induction magnétique, des courants de Foucault, et par conséquent, des champs magnétiques alternatifs et des vibrations élastiques. De même, il s'engendre des courants de Foucault par induction magnétique dans un alliage si celui-ci est placé dans le champ ma-30 gnétique d'un aimant de polarité constante lorsque : b) on déplace l'alliage dans le champ de l'aimant, c) on déplace le champ de l'aimant dans le voisinage de l'alliage, d) on déplace le champ magnétique et l'alliage l'un par rap-35 port à l'autre. les modes opératoires fondamentaux de production de champs magnétiques alternatifs et/ou de vibrations élastiques peuvent encore être notablement modifiés ou combinés entre eux. Ceci sera expliqué 69 04910 4 2002681 au moyen des exemples suivants : Chauffe de dissolution avec action simultanée de deux courants de Foucault de fréquences différentes sur l'alliage à tremper. L'alliage à tremper doit être porté totalement et uniformément 5 à la température de dissolution. Pour remplir cette condition de la façon optimale, on ne peut pas en général choisir librement la fréquence du courant inducteur. La profondeur de pénétration d'un courant de Foucault dans une matière conductrice de l'électricité est déterminée par la formule suivante : 10 , 503 d = * ■—— mm \/f .3C.yU-r où d = profondeur de pénétration en mm f = fréquence en Hertz Ju- = perméabilité relative 15 x = conductibilité spécifique (siemens) ohm cm Il ressort immédiatement de cette formule que, si tous les autres paramètres sont constants, la profondeur de pénétration ne dépend que de la fréquence. Toutefois, les plus fortes vibrations élastiques se dévelop-20 pent à la fréquence de résonance. Si la fréquence optimale pour le chauffage est nettement différente de la fréquence de résonance, il est avantageux de produire un deuxième courant de Foucault ayant la fréquence de résonance de l'alliage et de faire agir ce deuxième courant sur l'alliage en supplément pendant la chauffe de dissolu-25 tion pour engendrer des vibrations élastiques ayant le maximum d'efficacité. Il existe déjà actuellement des générateurs de courants alternatifs qui produisent des courants alternatifs de fréquences suffisamment élevées, qui, par ailleurs, ne sont pas limités en puissan-30 ce et qui sont parfaitement bien appropriés pour la variante de procédé qu'on vient d'indiquer. Il s'agit de transformateurs statiques qui, au moyen de thyristors, transforment un courant alternatif ayant la fréquence du réseau d'alimentation en un courant alternatif d'une fréquence plus élevée. Ces transformateurs sont réa-35 lisés sous deux formes principales, les transformateurs à fréquence glissante commandés par la charge et les transformateurs auto-com-mandés avec fréquence fixe. 69 04910 5 2002681 Les premiers transformateurs sont commandés par la charge de telle sorte qu'ils se règlent automatiquement sur la fréquence de résonance de la charge, dans ce cas sur la fréquence de résonance de l'alliage à tremper. Ils travaillent à une fréquence glissante 5 et ils sont donc les mieux appropriés pour produire des champs magnétiques alternatifs qui provoquent obligatoirement des vibrations élastiques ayant le rendement maximum, ce qui constitue le but recherché. Les transformateurs du deuxième type travaillent avec fréquen-10 ce fixe mais réglable. Ces transformateurs servent à produire la fréquence optimale pour le chauffage. Les conditions techniques nécessaires pour cette sorte de chauffe de dissolution sont donc acquises . Chauffe de dissolution avec action simultanée de plusieurs 15 courants de Foucault de différentes fréquences sur l'alliage à tremper ; Il peut se produire que le module d'élasticité d'une structure capable de vibrer et qui, avec d'autres grandeurs physiques détermine, la fréquence de résonance, ne présente pas la même valeur daas 20 toutes les directions. Il se manifeste alors des phénomènes vibratoires plus compliqués que dans le cas où la structure ne présente qu'un seul module d'élasticité. Si ces écarts sont très importants, il s'engendre des vibrations de fréquences voisines et, si les différences sont très faibles, il se manifeste des battements. Les 25 battements sont caractérisés en ce que l'amplitude de la vibration est fonction du temps. Le spectre de vibration peut être analysé à l'oscillographe. On peut alors enregistrer les vibrations indiquées par l'oscillogramme et qui résultent des courants d'induction circulant dans l'alliage à tremper pendant la chauffe de dissolution. 30 Un courant d'induction d'une fréquence appropriée sert au chauffage et les autres courants d'induction, dont les fréquences peuvent être mesurées sur l'oscillogramme, servent à produire des champs magnétiques alternatifs et des vibrations élastiques particulièrement efficaces. 35 Dans les cas qui sont indiqués dans les exemples, on peut fai re passer les courants d'induction simultanément sur une même bobine ou sur plusieurs bobines d'induction. A la place de l'induction électromagnétique, on peut également 69 04910 6 2002681 tirer parti de tous les procédés déjà indiqués ou de combinaisons de ces procédés pour produire des champs magnétiques alternatifs et/ou des vibrations élastiques. Un moyen d'engendrer des vibrations élastiques dans un alliage 5 sans champs magnétiques alternatifs, consiste à soumettre l'alliage au champ sonore d'un émetteur sonore. Une autre possibilité consiste à engendrer des vibrations élastiques dans un alliage par une influence mécanique, par exemple par des secousses. Dans les deux derniers cas, le chauffage et le maintien à la 10 température de dissolution à laquelle se produisent les phénomènes métallurgiques qui sont nécessaires pour la trempe sont obtenus par transmission de chaleur par conduction ou par rayonnement ou encore par circulation d'un courant continu à travers l'alliage. Si l'on engendre dans l'alliage des courants de Foucault ou si 15 l'on fait circuler des courants alternatifs dans cet alliage, ces courants déterminent, en dehors de la formation de champs magnétiques alternatifs, le dégagement à l'intérieur même de l'alliage, de la chaleur nécessaire pour porter cet alliage à la température de dissolution. Si la chaleur est produite dans la masse même de l'al-20 liage, le processus d'échauffement et, par conséquent, le phénomène de dissolution se déroule beaucoup plus rapidement que si .l'échauf-fement n'est obtenu que par apport extérieur, par transmission de chaleur par conduction et par rayonnement. Toutefois, pour obtenir un échauffement encore plus rapide, on 25 peut encore faire circuler dans l'alliage, en même temps que les courants de Foucault ou les courants alternatifs, un autre courant, par exemple un courant continu. Une autre possibilité d1 échauffement supplémentaire consiste, en particulier lorsqu'il s'agit d'une trempe en défilement continu, 30 à réchauffer préalablement l'alliage à tremper et à faire ensuite agir les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques. Cette chauffe préalable ne doit toutefois atteindre que des températures auxquelles il ne se manifeste encore aucun pouvoir de dissolution déterminant pour le constituant d'alliage qui est néces-35 saire pour le durcissement. En outre, au-dessous de ces températures, les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques, n'ont aucune influence importante sur le processus de trempe car la condition nécessaire pour la trempe -la dissolution déterminante du 69 04910 7 2002681 constituant d'alliage nécessaire pour le durcissement- n'est pas remplie. Le cas de la chauffe préalable se présente donc, par exemple, lorsqu'on fait passer des blocs coulés d'un alliage avant la trempe dans une presse à filer, le filage entraînant une élévation 5 de température de l'alliage. En outre, lorsqu'on utilise des sources d'énergie d'un prix moins élevé comme, par exemple, le gaz naturel + la chauffe préalable permet d'économiser une énergie électrique plus coûteuse. En principe, on peut donc utiliser comme sources de chaleur 10 pour l'exécution de la chauffe de dissolution qui est nécessaire pour le procédé suivant l'invention, les courants de Foucault, les courants électriques que l'on fait circuler dans l'alliage par conduction, la transmission de chaleur par conduction et par rayonnement ainsi que des combinaisons appropriées de ces diverses sources 15 de chaleur. Plus un phénomène de dissolution se déroule rapidement, plus la température de dissolution doit être en général élevée, car ce phénomène de dissolution est un processus de diffusion qui est fonction du temps et de la température. Dans un phénomène de diffu-20 sion, le temps et la température sont des paramètres interchangeables et, étant donné que la vitesse de diffusion croît avec la température, dans une chauffe de dissolution rapide, par exemple une chauffe par induction, une élévation de la température compense la diminution du temps de diffusion. La limite supérieure de la tempé-25 rature admissible et, par conséquent, la vitesse maximale du déroulement de la chauffe, sont données dans chaque cas particulier par le diagramme des phases de l'alliage à tremper. Dans le procédé suivant l'invention, tous les processus métallurgiques nécessaires pour la trempe se produisent déjà à la tempé-30 rature de dissolution. L'alliage à tremper doit donc être maintenu à cette température jusqu'à ce que ces processus se soient entièrement déroulés. Les paramètres les plus importants pour donner une trempe optimale sont donc : 35 a) la température de dissolution ; b) le temps de maintien. La vitesse de refroidissement ou de trempe proprement dite après la chauffe de dissolution doit en général être aussi grande 69 04910 8 2002681 que possible. Toutefois, la notion de rapidité est une notion relative et la vitesse de trempe dépend en premier lieu de la composition de l'alliage. Il existe des alliages pour lesquels le refroidissement à l'air suffit. 5 II n'est pas possible de s'étendre dans le cadre du présent mémoire sur chaque cas particulier en raison du grand nombre des alliages trempants. Toutefois, on décrira ci-après le procédé suivant l'invention dans ses détails à propos d'un exemple concrèt d'un alliage important en pratique. 10 Désignation de l'alliage suivant la norme américaine : 2011 - T 3. Composition de l'alliage : en supplément de 1' aluminium : 5,4 à 5,9% Cu, 0,3% 2e, 0,15% Si, 0,05% 1%, 0,2% 2n, 0,3 à 0,6% Pb, 0.3 à 0,6% Efi. 15 De diagramme de phase ci-joint (figure 1) qui montre la compo sition de l'alliage, et où f désigne la phase liquide, indique qu'il peut se former deux sortes de cristaux. 1. Dans la région A, un cristal mixte ^ , essentiellement composé d'aluminium, et de cuivre, 20 2. Dans la région B, le cristal mixte 0( et un mélange de o( et d'une deuxième sorte de cristal , d'un composé intermétallique, Al^Cu, ou aluminure de cuivre. La température eutectoïde est de 5482C et, à cette température, l'aluminium peut dissoudre environ 5,7% de Cu. 25 La mierodureté (charge du diamant d'épreuve 100 p) de cet al liage est, après chauffe de dissolution en bain de sel, maintien à froid et maintien à chaud de 77 à 81 kg/mm . Lorsqu'on introduit un alliage froid qu'on veut soumettre à une chauffe de dissolution dans un bain de sel qui se trouve à la 30 température de dissolution, la température de ce bain diminue fréquemment sensiblement, suivant la- quantité d'alliage introduite et suivant les dimensions du four à bain de sel et la durée nécessaire pour réchauffer le bain à la température de dissolution peut être considérable, ce qui réduit naturellement la productivité. 35 Dans un four à bain de sel contenant 5000 kg de bain de sel composé de ïïaïïO^, KUO^ et K^Cr^O^, la température diminue d'environ 202C, lorsqu'on introduit environ 100 kg de l'alliage froid et la durée du réchauffement à la température de dissolution est 69 04910 9 2002681 d'environ 30 minutes. La durée de maintien à la température de dissolution de 520 °c est, dans ce bain de ce sel et pour cet alliage de 1 minute par mm d'épaisseur de la matière. 5 Cet alliage a été entièrement trempé par application du procé dé suivant l'invention, en une seule chauffe de dissolution suivie d'un refroidissement rapide. L'échauffement à la température de dissolution a été exécuté par voie inductive. Pour permettre d'observer continuellement au microscope les 10 variations de structures qui se produisent lors de la chauffe et du refroidissement rapide, on a construit pour les recherches en laboratoire une installation de chauffage par induction de telle façon que cette installation constitue en même temps un appareillage à chauffage par induction pour les observations microscopiques. On 15 avait ainsi la possibilité d'observer continuellement au microscope les phénomènes d1échauffement rapide et d'enregistrer tous les paramètres importants. Sur la figure 2 du dessin annexé, on a représenté l'installation de chauffage par induction et d'observation réalisée à l'é-20 chelle du laboratoire. Sur ce dessin, la référence 1 désigne l'éprouvette à étudier, qui présente la forme d'un tube fermé à une extrémité et ouvert à sa partie supérieure, dont la surface frontale fermée est dirigée vers l'objectif du microscope. L'épaisseur de la paroi cylindrique de l'éprouvette est de 1 mm, l'épaisseur de la 25 surface du fond à observer est de 2 mm, le diamètre du tube est de 9 mm et la hauteur de l'éprouvette de 35 mm. On a représenté en 3 un verre protecteur. L'éprouvette 1 est entourée d'un tube 4 en céramique. La bobine d'induction 5 est montée autour de ce tube. Dans l'éprouvette tubulaire 1 est engagé un tube 3 par l'intermédiaire 30 duquel on peut injecter dans l'éprouvette un fluide de refroidissement pour la trempe. La flèche 7 montre que l'on peut faire passer un gaz protecteur entre l'éprouvette 1 et le tube de céramique 4. Le thermo-élément 8 sert à mesurer la température de la surface du fond de 11éprouvette 1. 35 Dans les essais, la fréquence du courant d'induction était d'environ 7 kHz. Le courant d'induction était fourni par un générateur RC et un amplificateur. Pour le chauffage par induction, on introduisait les éprou- 69 04910 10 2002681 vettes à 1'intérieur de la bobine d'induction. La mesure de la température s'effectuait à l'aide du thermo-élément et d'un galvanomètre à miroir. Les éprouvettes étaient chauffées sous l'atmosphère gazeuse protectrice pour évite? l'oxydation de la surface à 5 observer. Après écoulement du temps de maintien, les éprouvettes étaient refroidies à l'eau. Les éprouvettes étaient meulées et polies sur la surface à observer avant le traitement. Les éprouvettes avaient été décapées à la soude (NaOïï) avant la chauffe pour moitié d'entre elles et lais-10 sées non décapées pour l'autre moitié, afin de laisser se produire le décapage thermique. On a constaté que le décapage thermique qui se produit effectivement au cours de la chauffe de dissolution donne le meilleur moyen d1 observation des phénomènes métallurgiques qui se déroulent 15 au cours de cette chauffe. On a exécuté la trempe au laboratoire sur plus de cent éprouvettes, toujours sous observation constante au microscope. Les expériences ont été réalisées de façon à faire varier dans chacune un seul paramètre, en maintenant constants tous les autres paramètres. 20 Ces paramètres sont : La chauffe de mise à la température de dissolution a été exécutée, pour une épaisseur de matière de 2 mm, et après des essais informatifs exécutés en vue de déterminer les durées minimales et maximales de mise en température, dans un intervalle de temps com-30 pris entre 5 et 60 secondes. Il n'a pas été possible de descendre au-dessous de cette durée minimale de 5 secondes parce que les dispositifs de chauffage par induction dont on disposait avaient déjà atteint la limite de leur capacité de puissance à cette durée de mise en température. Toutefois, en se basant sur les résultats des 35 essais, on peut indiquer qu'il est possible de raccourcir encore cette durée. Toutefois, le raccourcissement de la durée ne doit pas atteindre un point tel que la température de dissolution qui est inévitablement atteinte par ces chauffes rapides n'excède pas la 1. La durée de montée en température ; 2. La température de dissolution. 3. La durée de maintien. 4. La durée de refroidissement rapide. 25 Les résultats de ces expériences sont les suivants : 69 04910 n 200268 I température "solidus" ou de fusion commençante. la durée de la chauffe de mise à la température de dissolution n'a aucune influence notable sur les processus métallurgiques proprement dits qui conduisent au durcissement. Ces processus ne se 5 développent à la température de dissolution que pendant le temps de maintien. Le fait que la durée de la chauffe de mise en température n'a aucune influence notable sur le phénomène de trempe, a son origine dans les lois physiques ; 10 Ce n'est que lorsque l'élément additionnel nécessaire pour le durcissement est entré en solution solide en quantité suffisante que la condition nécessaire pour obtenir un durcissement notable est remplie. Sur la figure 3, on a représenté la variation en pourcentage 15 du pouvoir dissolvant de l'aluminium pour le cuivre, en fonction de la température, on constate un accroissement constant du pouvoir dissolvant avec la température, jusqu'au niveau de la température eutectoxde de 5482C (E = point eutectique). Dans une chauffe de dissolution, on ne doit pas atteindre ni excéder la température eu-20 tectoïde car, autrement, on constate des fusions. On doit donc s'attendre à trouver l'effet de durcissement le plus fort juste au-dessous de la température eutectoïde. On a déjà mentionné plus haut que le phénomène de dissolution est un phénomène fonction du temps et de la température. Plus l'é-25 chauffement se produit lentement, plus le phénomène de dissolution peut s'amorcer à des températures basses ; toutefois, la quantité de substance dissoute ne peut pas être influencée par la vitesse d'échauffement car le pouvoir de dissolution ne dépend pas du temps mais de la température. 30 II est donc facile d'expliquer que la durée de mise en tempé rature n'a aucune influence sensible sur le phénomène de durcissement proprement dit car ce phénomène -abstraction faite des modes opératoires- dépend en premier lieu de la quantité de l'élément d'alliage dissous. 35 Cette explication trouve une confirmation totale dans l'obser vation microscopique. Plus 11échauffement est lent, plus les modifications de structure peuvent s'observer à des températures basses, ceci jusqu'à une 69 04910 2002681 température limite inférieure. Au-dessous de cette température limite, le pouvoir de dissolution est tellement diminué que, même avec un échauffement très lent, on ne peut constater pratiquement aucune modification notable de la structure. Le niveau de cette 5 température limite dépend du pouvoir de dissolution de l'alliage pour un certain constituant de cet alliage. Les modifications de structure se produisent avec un retard d'autant plus grand que la chauffe de mise en température est plus lente et elles s'accentuent relativement lentement à mesure que la température croit. 10 Dans le cas de l'alliage étudié, on n'a pu constaté pratique ment aucune modification de structure au-dessous de 4002G, même avec une chauffe extrêmement lente. Ceci concorde très bien avec ce qu'on sait sur le pouvoir dissolvant de l'aluminium pour le cuivre. Ainsi qu'il résulte du diagramme de solubilité de la figure 3, on a 15 constaté une croissance du pouvoir de dissolution suivant une courbe incurvée jusqu'à environ 4002C. A cette température, la quantité de cuivre entrée en solution n'est encore que d'environ 1,6%. Ce n'est qu'à partir de 40020 qu'il se produit un accroissement important et linéaire du pouvoir de dissolution jusqu'à la température 20 eutectoïde. Cet accroissement linéaire du pouvoir de dissolution est déjà observable au microscope par des modifications de structure. Les phénomènes observés au microscope sont tout à fait différents si 1'échauffement est rapide. Du fait que, en raison de la 25 rapidité de 1'échauffement, on ne dispose pas à 4002 du temps nécessaire pour le déroulement du processus de diffusion, l'amorçage de ce processus est décalé vers des températures plus élevées. Si la chauffe de mise en température se produit très rapidement, le phénomène de dissolution s'amorce brutalement mais seule-30 ment au moment où l'on a atteint la température de dissolution optimale. Au microscope, on peut observer dans ce cas, une transformation brutale de la structure tandis que, auparavant on n'a pu observer aucune modification de structure. On a constaté que la température optimale de dissolution était 35 environ 5452C. La durée de maintien minimale était d'environ 3 secondes. La durée de maintien de 3 secondes, comparativement à une durée de maintien de 2 minutes pour les mêmes épaisseurs de matière 69 04910 13 2002681 dans le cas de la chauffe de dissolution exécutée en bain de sel, réprésente un raccourcissement au quarantième de la durée de maintien et, en 3 secondes on obtient non seulement une chauffe de dissolution comme dans le bain de sel mais un durcissement complet. 5 les mesures de micro-dureté exécutées après ce durcissement ont donné des chiffres égaux et même supérieurs à ceux qu'on obtient avec un traitement habituel, la micro-dureté (charge du dia-mant d'épreuve 100 p) était de 81 à 83 kg/mm . la structure de l'alliage trempé de cette façon est plus fine 10 que la structure observée après une trempe habituelle. Cet effet trouve son explication dans la rapidité avec laquelle l'ensemble du processus de durcissement se déroule, les coupes meulées qui montrent la structure obtenue après une trempe habituelle permettent de discerner encore les limites des grains. Si la trempe est exécu-15 tée par le procédé suivant l'invention, on ne peut plus distinguer aucune limite de grains dans les coupes meulées. Ceci démontre que les alliages trempés présentent une plus haute résistance à la corrosion que les alliages trempés par le procédé habituel. Avant la trempe, on pouvait reconnaître dans une surface de 20 rupture de l'alliage des lignes de glissement nettement orientées. Après le traitement par induction aucune ligne de glissement n'était visible. On était en présence d'une structure homogène à grain fin. la vitesse de trempe obtenue par la trempe à l'eau était entièrement satisfaisante. 25 On a atteint également sur d'autres alliages trempants les mê mes résultats que ceux qui ont été obtenus pour l'alliage décrit. Il se produit fréquemment pendant la coulée d'un alliage des ségrégations cristallines trop accentuées et, par conséquent des précipitations trop massives aux limites des grains. Ce phénomène 30 rend fréquemment très difficile la trempe d'un alliage à l'état de pièce moulée. En appliquant un mode opératoire qui consiste à diviser avant la trempe les substances précipitées aux limites des grains, on peut ensuite réaliser facilement la trempe. Après avoir approfondi le principe de l'invention par des exa-35 mens au laboratoire et après avoir déterminé les paramètres qui sont déterminants pour le procédé, on a pu étudier sur une installation d'expérimentation à l'échelle normale les possibilités d'application du procédé suivant l'invention à une production intiistiidle. 69 04910 14 2002681 10 On a en particulier trempé une matière en barre par un procédé en défilement continu, les barres passant dans une bobine d'induction. Les fréquences des courants inducteurs étaient compris entre 500 et 2000 Hz, suivant le diamètre des barres et la puissance horaire absorbée par la trempe était d'environ 300 kW. Les dimensions des barres, la cadence de production et la puis sance absorbée spécifique sont indiquées au tableau suivant : / Diamètre de la barre Production Puissance absorbée spécifique^ ( mm kg/h kW/kg et h ) ( 9 600 0,50 ? ( 12 690 0,44 ) j 23 730 0,42 j 15 20 25 30 Pour la même puissance de 300 kW, on obtient des cadences de production différentes suivant le diamètre des barres. Ceci est en relation avec le fait que le couplage électromagnétique est meilleur avec les barres de plus grand diamètre. Pour une chauffe de dissolution seule, sans durcissement à chaud, il est nécessaire de dépenser dans un bain de sel avec un bain de 5000 kg, une puissance spécifique de 0,52 kW/kg et h, la cadence de production horaire étant seulement d'environ 100 kg. Dans les essais à l'échelle industrielle on a également obtenu les mêmes résultats qu'au laboratoire, c'est-à-dire un durcissement maximum en un procédé à phase unique. Dans le cas de la chauffe de dissolution, qui était habituelle jusqu'à présent, le métal en barre doit être découpé en tronçons après sa fabrication et avant son introduction dans le bain de sel. Cette phase de travail est également supprimée dans l'application du procédé suivant l'invention, dans le cas d'une chauffe en défilement continu. Le procédé suivant l'invention ouvre pour la trempe des alliâtes une nouvelle possibilité technique qui apporte des avantages technologiques et économiques considérables et il est applicable à une production industrielle. 69 04910 15 2002681 REVENDICATIONS 1 - Procédé de trempe.des alliages composés de deux ou plus de deux constituants, caractérisé en ce que l'ensemble du processus de durcissement se produit en une seule phase de traitement, la cha-5 leur nécessaire pour le processus de durcissement était produite dans l'alliage même ou apportée de l'extérieur et l'alliage étant soumis pendant le traitement du durcissement à l'influence d'un ou plusieurs champs magnétiques alternatifs et/ou un ou plusieurs champs de vibrations élastiques. 10 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce què les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques sont produits dans l'alliage par induction électromagnétique. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques sont 15 produits dans l'alliage par transmission d'un courant alternatif par- conduction. 4 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques sont produits dans l'alliage par introduction de cet alliage dans le 20 champ d'un aimant dont la polarité magnétique change continuellement. 5 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques sont produites dans l'alliage par un déplacement relatif entre le champ 25 magnétique d'un aimant de polarité constante et l'alliage introduit dans ce champ magnétique. 6 - Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques sont produits dans l'alliage par action simul- 30 tanée de deux courants électriques, la fréquence de l'un des courants correspondant à la fréquence optimale pour 1'échauffement et la fréquence du deuxième courant étant accordée sur la fréquence de résonance de l'alliage. 7 - Procédé suivant l'une des revendications précédentes, ca- 35 ractérisé en ce que, dans le cas d'un alliage qui possède plusieurs fréquences de résonance différentes, les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiques sont produits par action simultanée de plusieurs courants électriques de fréquences différentes, 69 04910 16 2002681 la fréquence de l'un des courants correspondant à la fréquence op timale pour 1'échauffement et les fréquences des autres courants étant accordées sur les fréquences de résonance de l'alliage. 8 - Procédé suivant les revendications 1, 6 et 7, caractérisé 5 en ce qu'on fait passer des courants inducteurs, soit en même temps dans une même "bobine d'induction, soit dans plusieurs bobines d'induction différentes. 9 - Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les champs magnétiques alternatifs et/ou vibra 10 tions élastiques sont produits dans un alliage par un transformateur statique commandé par la charge et à fréquence glissante. 10 - Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaleur est produite dans l'alliage par un transformateur statique autocommandé, à fréquence fixe mais régla- 15 ble. 11 - procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu pour produire des vibrations élastiques dans l'alliage, on soumet cet alliage au champ sonore d'un émetteur sonore. 12 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 20 les vibrations élastiques sont produites dans l'alliage par une influence mécanique, par exemple par vibration. 13 - Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaleur est produite dans l'alliage par transmission de chaleur par conduction ou par rayonnement, par circula- 25 tion d'un courant continu ou par une combinaison de ces sources de chaleur. 14 - Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chaleur est produite dans l'alliage par 1! action simultanée de courants de Foucault ou de courants alterna- 30 tifs et de courants continus. 15 - Procédé suivant les revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'on soumet l'alliage à une chauffe préalable avant de faire agir les champs magnétiques alternatifs et/ou vibrations élastiquesc 16 - Procédé suivant les revendications 1 à 15, caractérisé en 35 ce que la durée du traitement est de l'ordre de grandeur de la seconde . 17 - Procédé suivant les revendications 1 à 16, caractérisé en 69 04910 17 2002681 ce qu'on élimine les précipitations existant dans l'alliage sous la forme de substances intermédiaires, en particulier aux limites des grains, avant le traitement et par voie mécanique. 13 - Procédé suivant les revendications.1 à 17, caractérisé en 5 ce que, avec une quantité d'énergie à peu près égale ou même inférieure, on obtient, pour un poids d'alliage déterminé, un durcissement total alors que, dans un traitement au bain de sel, l'alliage ne subit qu'une chauffe de dissolution.