Brevet FR2026755A1 — publié le 19700918

i 2026755 * les alliages résistant à l'usure comme par exemple les aciers rapides , les aciers pour le travail à chaud , etc.. sont en général produits par fusion sur la base des éléments fer, carbone et d'éléments foraant des carbures . Dans la structure de ces alliages 5 apparaissent entre autres des carbures du type MgC stables au point de vue métallurgique. Il est également bien connu que la résistance à l'usure du mo-nocarbure de tungstène est bien supérieure à celle des carbures MgC On a maintenant trouvé que dans les alliages contenant du tungs-10 tène dont la structure comprend des carbures MgC et qui ne subissent pas de transformation martensitique dans les conditions normales il est possible dans certaines conditions , de former par décomposition des carbures M6 C, le monocarbure de tungstène . La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrica-15 tion d'alliages résistant à l'usure dont la structure contient des cartores MgC et qui ne subissent pas de transformation martensitique dans des conditions usuelles , caractérisé en ce qu'on soumet à un traitement thermique pendant I à 1000 heures à des températures de 1300 à 800° C des alliages dans les limites de composition sui-20 vantes : 2 à 60 JÉ V 0,3 à 4 * C 0,5 à 60 M Pe ( et impuretés l'accompagnant ) reste Go 25 pour former du monocarbure de tungstène par décomposition des carbures MgC . Des résultats très intéressants peuvent être obtenus avec la composition : 5 à 50 Jé ¥ 30 I à 3 5 % C 69 44483 2 2026755 4 5 à 20 Fe ] max.IO# éléments formant des earbiires Reste Co Dans ces systèmes d'alliage apparaissent dans les cir-5 constances normales des carbures MgC. Par un traitement thermique effectué dans dès limites de I à 1000 heures à 1300 à 800 0 C le monocarbure de tungstène plus résistant à l'usure se forme par décomposition des carbures MgC . De préférence le traitement thermique peut être effectué 10 comme suit : 1- 20 heures à I 300° C , 2- 60 heures à I 200° C ! 4- 200 heures à I 100° C ; 16- 400 heures à I 000° C ! 15 70- X000 heures à 800° C | En général il est plus pratiquede faire ce traitement ■ ■ - I thermique entrëlIOO 0 et 1200° C le procédé de l'invention peut être effectué avec un net j ? avantage en combinaison avec des procédés de frittage . A cet effet 20 des alliages précités sont réduits en poudre, par exemple par atomisation ( d'une fusion) et la pod-dre est ensuite comprimée coma s d'habitude et frittée dans les limites de température/temps sus— ' indiquées . Au besoin , la décomposition MgC peut toutefois être réa— 25 lisée partiellement ou aussi entièrement en effectuant le traitement thermique de la poudre séparément avant le frittage Un autre avantage est offert par le procédé de l'invention par la possibilité de mélanger des poudres des alliages sus-indi-qués avec d'autres poudres métalliques , de préférence jusqu'à 30 60$ au maximum , et de comprimer et fritter ces mélanges . Les 69 44483 3 2026755 poudres de fer et d'acier , éventuellement d'aciers alliés se prêtent bien à celà. Des additions retardant la diffusion peuvent aussi être recommandées . les exemples suivants montrent quatre agLications caracté—-5 ristiques du procédé de l'ixwaition. Exemple I - Un alliage de la composition 25 # W 2 i> C 2,50 $ Cr 10 50 $ Fe reste Co est coulé en barres . Après avoir usiné des plaques d'usure çnles soumet à un traitement thermique de 40 minutes à 1050° C. la structure obtenue de cette manière , contenant du monocarbure de 15 tungstène , donne dans la pratique des résultats au point de vge usure bien supérieurs que celle âans traitement Exemple 2.- Un alliage de la composition 30 i> W 2 56 C 20 2,5 1» Cr 32 56 Fe reste Co est mélangé en proportions 1:1 avec de la poudre de fer de composition usuelle et le mélange homo-25 généïsé . De petites plaquettes sont pressées et frittées pendant 200 minutes à 1150° C sous gaz inerte ( gaz de protection ),. les pièces brutes matricées ainsi obtenues sont affûtées et avantageusement utilisees comme plaquettes pour outils de 30 coups 69 44483 4 2026755 Exemple 4; Un alliage en forme de poudre de la composition 3,5 * C 50 io ¥ 10 fi Cr 10* Fe reste Co est. comprimé et fritté pendant 150 minutes àI2Ç0 0 C sous atmosphère protectrice. Les pièces matricées et aff&tées se prêtent excellemment pour divers outils . XO Exemple 4 : Des pièces d'usure sont coulées d'un alliage composé comme s uit : I io C 7 * Cr 12 * ¥ 15 12 * Fe reste Co et traitées pendant 5 heures à 1100° C. Par ce traitement la résie-j-tance à l'usure est considérablement augmentée . Le procédé de l'invention permet d'utiliser de 20 la manière la plus variée les avantages techniques du monocarbure de tungstène et ouvre des possibilités techniques entièrement nouvelles pour la production des alliages résistant à l'usure qui! peuvent souvent avantageusement et avec succès reipla cer des matériaux non-ferreux beaucoup plus chers 44483 5 2026755 REVENDICATIONS 1°) Procédé pour la construction d'alliages résistant à l'usure dont la structure contient des carbures MgC e^_ qui ne subissent pas de transformation martensitique dans des conditions usuelles , caractérisé en ce qu'on soumet à un traitement thermique 5 pendant I à IOOO heures à 2 à 60 W 0,3 à 4 * G 0,5 à 60 i» Fe ( et impuretés l'accompagnant) 10 reste Co pour former du monocarbure de tungstène par dééomposition desvvar bures MgC 2°) Procédé selon la revendication I caractérisé par l'addition aux dits alliages d'éléments formant des carbures tels 15 que par exemple Cr, Mo, V, Si et une composition de l'alliage dans les limites suivantes : 5- 50 V ; I- 3,5 C , 5-20 56 Fe , et jusqu'à 10 i» d'éléments formant des carbures. 3°) Procédé éelon la revendication I se caractérisant par un traitement thermique entre 1 100 et I 200° C dans les limites 20 suivantes de temps et de température . 1 à 20 heures à I300°C , ou 2 à 60 heures à I200°C , ou 4 à 200 Heures à 1100° C , ou 16 à 400 Heures à 1000° C ou 25 70 1000 Heures à 800° C 4°) Procédé suivant la revendication I se caractérisant par l'utilisation des alliages en poudre et la combinaison du traitement thermique avec un procédé simultané de frittage , alor® que 69 44483 6 2026755 le traitement thermique esteffectué partiellement ou entièrement / vant le procédé de frittage 5°) Procédé selon la revendication I se caractérisant par une adjonction è