Brevet FR2201141A1 — publié le 19740426

La présente invention concerne un procédé dIextrusion, par exemple ltextrusion de profilés à partir de billettes de métal, par métal on entend ici également les alliages de différents métaux. La présente invention a pour objet de réaliser un procédé pour l'extrusion de profilés à partir de poudres de métaux. Le procédé selon l'invention consiste à former, par compression à partir d'une poudre de métal, un corps dont la densité est inférieure à la densité de compression totale de ladite poudre i déposer sur la surface extérieure du corps ainsi obtenu un revêtement de protection et à réaliser sous pression et à une température élevée l'extrusion dudit corps. Le revêtement extérieur du corps comprimé empêche la pénétration de l'air dans ce corps poreux et ainsi toute dégradation de celui-ci. Le revêtement peut être une couche de sel et le corps est, i cet effet, immergé dans un bain de sel en fusion. Il peut également être constitué par une couche d'une poudre finement divisée d'un métal ductile mais, de préférence, il est une couche de verre. Le corps comprimé peut être immergé dans un bain de verre en fusion pour former une enveloppe de verre entourant le corps et pour ainsi assurer un préchauffage du corps avant son extrusion.Mais le revêtement de verre peut également être déposé par projection pour protéger le corps contre l'oxygène atmosphé- rique pendant son chauffage final avant l'extrusion0 Les poudre de métaux, lorsqu'elles sont soumises à des pressions réalisables avec des équipements industriels existants, par exemple à des pressions de l'ordre de 2 100 Kgf/cm2 à 7 000 kgf/cm2 atteignent un degré de liaison mécanique qui peut être augmenté par un certain degré de liaisons chimique et qui dépend de la surface de la poudre, de la teneur d'oxygène, de la composition métallurgique et de la pression appliquée. Mais la densité de la poudre comprimée ne correspond pas à celle d'une compression totale et on obtient ainsi un corps relativement poreux.La dégradation de la matière du corps, qui se produit lorsque le corps est chauffé ou traité à chaud dans une atmosphère oxydante, est évitée en fermant la surface extérieure du corps qui est ainsi isolé de l'air au cours de son chauffage. Lorsquion utilise du verre comme revêtement superficiel, cette matière sert également de lubrifiant au cours de l'extrusion. La compression de la poudre de métal est, de préférence, réalisée en chargeant la poudre dans un récipient ou une poche en caoutchouc ou en un autre élastomère, en fermant ce récipient et en plaçant le récipient dans une chambre dans laquelle il est soumis à l'action d'un fluide sous pression. La pression appliquée est comprise dans la gamme des pressions réalisables à l'aide d'équipements industriels classiques0 A de telles pressions,une poudre d'acier est comprimée à une densité représentant 70 X à 80 X de la densité de compression totales Le corps ainsi obtenu est maintenant recouvert d'une couche superficielle, de préférence en verre, par projection ou par immersion et placé dans un four présentant une atmosphère d'hydrogène ou d'un gaz inerte pour ainsi assurer la frittage du verre et une fermeture complète de l'enveloppe de verre. Le gaz contenu dans le corps comprend ainsi très peu d'oxygène. Lorsque le corps n'est pas enrobé de verre, il contient de l'air produisant, au cours du chauffage ultérieur, une oxydation excessive, Le revêtement de verre peut, suivant une variante, être déposé en projetant une couche de verre sur la paroi intérieure du récipient en caoutchouc avant le chargement de la poudre de métal. Le corps revêtu est ensuite transporté dans un four pour son chauffage à la température d'extrusion L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés montrant, à titre d'exemples et schématiquement, les différentes phases de deux modes de réalisation du procédé selon l'invention. En se référant à la figure 1, on voit à la phase A un récipient en caoutchouc ou en un autre élastomère 1 qui est rempli avec une poudre de métal 2 et fermé par un bouchon 3. Le récipient présente une configuration générale cylindrique d'un diamètre, par exemple de l'ordre de 7,5cm à 37,5cm et d'une longueur, par exemple, de l'ordre de 10 cm à 100 cm. te récipient chargé de poudre est placé dans une chambre isostatique 4 et soumis à une compression isostatique à froid à l'aide d'un fluide sous pression envoyé dans la chambre à travers un orifice d'entre 5 contralé par une vanne 6. Dans cette chambre la poudre est soumise à une pression, de préférence de l'ordre de 2 100 Kgf/cm2 à 4 200 Kgf/cm2 pour obtenir un corps compact dont la densité est de l'ordre de 70 % à 80 % de la densité maximum théorique Après la compression, le corps obtenu 7 est retiré à partir du récipient 1 comme représenté par la phase X La surface extérieure du corps obtenu est immédiatement fermée par le dépôt d'une couche de verre, La couche de verre 8 peut être déposée par projection comme représenté par la phase C ou, suivant une variante, le corps 7 est plongé dans un bain 9 de verre en fusion (phase D)o Lorsqu'on utilise la phase d'immersion D > on emploie un verre présentant un point de ramollissement d'environ 1000.0. De tels verres sont connus pour l'extrusion de barres d'acier. Lorsque le verre est déposé par projection sur ledit corps, il peut autre constitué par un mélange de deux poudres de verre différentes contenues dans un support liquide. Les poudres sont, de préférence, composées de particules d'une grosseur inférieure à lOOu. L'une des poudres est un verre à extrusion classique présentant un point de ramollissement d'environ 100000 et l'autre est un verre présentant un point de ramollissement de l'ordre de 400 C à- 500.0. Le deuxième verre devient fluide lorsque sa tempe rature monte à une température de l'ordre de 400 C à 500'C et réagit ainsi avec l'autre verre pour maintenir la viscosité élevée du mélange, Le corps, avec son enveloppe, doit maintenant être chauffé à la température d'extrusion et, à cet effet, il est placé dans un four 10 comme représenté à la phase E Le four 10 présente une atmosphère non oxydante d'hydrogène ou d'un gaz inerte, Lorsque le corps est chauffé à la température d'extrusion, il est transféré avec son enveloppe de verre dans le magasin 11 d'une presse d'extrusion (phase F) et un piston 12 est avancé dans le magasin Il pour commander l'extrusion du métal à travers une filière 13. Une plaque de verre peut être disposée dans le magasin 11 entre le corps 7 et la filière 13 avant le début du processus d 'extrusion. Un autre mode de réalisation du procédé selon l'invention est représenté à la figure 2 et, dans ce cas, le récipient en caoutchouc 1 présente un revêtement en verre 14 déposé par projection sur la surface intérieure du récipient à l'aide d'un gicleur 15 comme représenté à la phase A La couche de verre est constituée par le même mélange de deux types de verre dans un support liquide qui est utilisé dans la phase C du mode de réalisation représenté à la figure 1. Le récipient et son contenu sont soumis, dans la phase tsi, à une compression isostatique à froid. A la fin de cette phase, le corps revêtu d'une couche de verre obtenu est retiré du récipient comme représenté à la phase L. Le corps est ensuite chauffé et extrudé dans les phases D' et Et qui correspondent aux phases D et E du mode de réalisation représenté à la figure lo Au lieu du verre, on peut également utiliser, comme revêtement extérieur, une fine poudre d'un métal ductile. Le métal est, de préférence, le méme que celui constituant ledit corps mais la poudre est constituée de particules dont la grosseur est égale à environ 1/3 de celle des particules formant ledit corps. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ici, mais on peut y apporter de nombreuses modifications de détails sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'extrusion d'un métal, caractérisé en ce qu'il consiste à former, par compression à partir d'une poudre de metal, un corps dont la densité est inférieure à la densité de compression totale de ladite poudre, à déposer sur la surface extérieure du corps ainsi obtenu un revêtement de protection et à réaliser sous pression et à une température élevée l'extrusion dudit corps0 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à charger ladite poudre de métal dans un récipient fermé en caoutchouc ou en un autre élastomère et à soumettre ledit récipient à une pression pour réaliser une compression isostatique à froid de ladite poudre0 3.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer, comme rev & tement de protection, une couche de verrez 40- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer ledit verre par projection. 5.- Procédé suivant la revendication 3Sw caractérisé en ce qu'il consiste à immerger ledit corps dans un bain de verre en fusion pour réaliser ledit revetemente 6.- Procédé suivant les revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il consiste à projeter une pite de verre sur la paroi intérieure dudit récipient avant le chargement de la poudre de métal 7.- Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser, pour ladite projection, une ptte constituée d'un mélange de deux sortes de verre dans un support liquide. 8.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser ledit revêtement à l'aide d'une poudre finement divisée d'un métal ductile,