Brevet FR2189528A1 — publié le 19740125

La présente invention se rapporte à des compositions d'alliages de rechargement, déposés par soudage à l'arc électrique, au chalumeau ou par projection, ainsi qutaux électrodes enrobées, métaux d'apport, fils fourrés et poudres à mettre en oeuvre pour les obtenir. On sait que les procédés de rechargement ont pour but de déposer sur un métal de base des alliages qui présentent des ca- ractéristiques de surface supérieures à celles du métal de base et en particulier des caractéristiques mécaniques : dureté, résistance à l'abrasion, résistance aux chocs...etc. plus élevées. Il est bien connu que les fontes présentent des duretés et des résistances à l'abrasion élevées lorsqu'elles sont fortement alliées en Cr ou en métaux lourds (Classe IV B à IV de la Classification périodique) formant des carbures : Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W par exemple On trouve des compositions de ce genre décrites dans ce nombreux brevets ; citons entr'autres : le brevet anglais 457.760, le brevet français 740.751 ; les brevets américains 1.963.525, 2.030.342, 2.294.834, Malheureusement, ces fontes alliées sont généralement cassantes et peuvent présenter une résistance à l'abrasion assez faible parce qu'elles ont tendance à fissurer au refroidissement. Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé de porter la teneur en Nb au-delà de 4% dans les fontes alliées contenant jusqu'à 6% de C et de 4 à 30% de Cr. Voir, par exemple, les compositions revendiquées aux brevets autrichien 148.135 et américains 2.0,0.342, 2.297.686, 2.575.217 et 2.709.1)2. Cependant, pourodes raisons diverses, tant d'ordre technique qu'économique, il est désirable de maintenir en-dessus de 4% les teneurs en Nb dans ces types de fontes sans altérer leur résistance à l'abrasion et leur dureté. Nos recherches de compositions intermédiaires nous ont permis de mettre au point des compositions - objets de la présente invention- présentant ces c@ractéristiques et jouissant de plus d'une résistance au choc plus grande que les alliages ferreux utilisés jusqu'à pressent. Les alliages de rechargement, déposés par soudage à l'arc électrique, objets de la présente invention sont caractérisés par les domaines de composition suivants :(en % du poids total du dépôt) de- 4 à 6% de carbone 20 à 40% de chrome 1 à 4% de l'ensemble (Cb+V), le V ne pouvant excéder 1% 0 à 6% de nickel 0 à 6% de cobalt 0 à 1% de bore O à 4% de manganèse O à 10% de molybdène plus ôventuellement et à des fins particulières décrites ci-après- de O h 5% d'aluminium, calcium ou magnésium et de 2 a 4% de titane solde :Fe A titre d'exemple, les électrodes enrobées à mettre en oeuvre pour obtenir de tels dépôts, sont caractérisées, selon l'inven tion par : une âme en acier doux ordinaire (C traces de S et de P) apportant tout ou partie du Fe de l'alliage (et 10 cas échéant d'autres éléments d'alliages tels que Ni et Co); l'enrobage comportant : - des liants et des éléments formant laitier, - et, sous forme d'éléments ou de leurs composés en particulier leurs carbures, tous les autres éléments de l'alliage selon l'invention en quantités telles que les dépôts obtenus soient conformes aux compositions selon l'invention. Il va de soi que d'autres techniques que le soudage à l'é lectrode manuelle enrobée peuvent être mises en oeuvre, en parti culier les fils fourrés pour soudage sous protection gazeuse, à l'air ou sous flux, les baguettes nuees fourrées pour soudage TIG ou au chalumeau et le procédé Arcmétal ou Dual Strip tels que décrits respectivement aux brevets belges n 676.407 (1966) et U.S. 3.271.553 et 3.271.554 (1964). Tels quels, ces alliages présentent des caractéristiques mécaniques analogues à celles d'électrodes commercialisées et sont utilisables à la fabrication de lames de scrapers, vis d'extrusion, machines agricoles, plaques de recouvrement de broyeurs, godets de dragueurs, éléments de concasseurs, etc... Elles ont de plus l'avantage d'être moins coûteuses. La présence dans ces alliages selon l'invention, de métaux tels que le Ni, le Co, le Ti, l'Al, le Mg et le Ca permet de réa- liser des @ff is particuliers. Lorsqu'on vaut oltenir des alliages qui aux point de vues ré@ilience et rési@tance à la corrosion so rapprochent des stel lites, on @introduira e pré@érence le 4 à 6 % de @i et @@ Co dans leur composition. Dans le but d'effiner les grains de carbure et par là, d'améliorer encore la résistance aux chocs, des additions de 0,5 à 4% d'Al et même de c/alcium @@ de magnésium sont prévues. Onfin, le titane, par sa plus grande @ffinité que le niobium pour l'oxygène et l'azote améliore la stabilité des carbures, - le titane sera avantageusement présent dans des proportions comprises ontre 2 et 4%. REVENDICATIONS. i. Alliages de rechargement déposés à l'arc électrique, au chalumeau ou par projection et contenant 4 à 6 % de carbone 20 à40 % de chrome 1 à 4 % de l'ensemble (Cb + V), le vanadium ne pouvant excé der 1% O à 6 % de nickel O à 6 X de cobalt 0 à t % de bore O à 4 X de manganèse O à 10% de molybdène solde : Fe 2. Alliages suivant revendication t contenant en plus n maximum de 5% dun des éléments du groupe aluminium calcium, magnésium. 3. Alliages suivant revendications 1 et 2 contenant en plus de 2 à 4% de titane. 4. Electrode enrobée pour soudage à l'arc électrique constituée par - une tme métallique contenant (en % du poids total de ltélec- trode) de O à 6% de Ni de O à 6% de Co solde acier - un enrobage contenant des liants et des éléments formant lai tier et, pour le surplus, un mélange des métaux en poudre repris aux revendications 1, 2 et 3. Les composants métalliques étant présents en proportions telles que la composition du dépôt obtenu tombe dans les domaines repris à ces mimes revendications. 5. Fil fourré, pour le soudage ou le rechargement à l'arc électrique, constitué par une enveloppe en acier remplie 'une poudre métallique contenant - les éléments repris aux rvendications 1, 2 ou 3 en proportions telles que la composition du dépôt obtenu tombe dans les do maines repris à ces mêmes revelldications. - éventuellement des éléments formant laitier. 6. Poudre métallique, pour le soudage, le rechargement ou la projection ladite poudre étant caracterisFe par le mélange d'éléments d'alliage des revendications 1, 2 et 3 en proportions telles que le dépôt obtenu tombe dans les domaines repris à ces mêmes revendications.